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Hintergrund: Etablierung einer neuen Behandlungsmöglichkeit der choroidalen Neovaskularisation bei altersabhängiger Makuladegeneration mittels laseraktivierter Goldnanopartikel.

Methoden: Goldnanostäbchen wurden synthetisiert und biofunktionalisiert, um eine spezifische Adressierung der Partikel an neovaskuläre Endothelzellen zur erreichen. Primäre retinale Endothelzellen und retinale Pigmentepithelzellen (ARPE-19) wurden in vitro mit Goldnanostäbchen inkubiert und anschließend durch Laserbestrahlung spezifischer Wellenlänge angeregt, wodurch eine stark fokussierte Hitzeentwicklung innerhalb eines eng definierten Areals erreicht wird. Die Partikelaufnahme wurde mittels Licht- und Elektronenmikroskopie dokumentiert, Zelltod und Apoptose wurden durch Hoechst- und cPARP-Färbung nachgewiesen. Das systemische Verteilungsmuster der Goldnanopartikel nach intravenöser Applikation im Mausmodell wurde histologisch untersucht.

Ergebnisse: Durch Licht- und Elektronenmikroskopie konnte gezeigt werden, dass die beschichteten Nanopartikel gebunden und intrazellulär aufgenommen werden. Unmittelbar nach der Laserbestrahlung wurde eine Nekrose der Zellen festgestellt, zudem konnte ein additiver, zeitlich verzögerter Einfluss auf die Zellen in Form von Apoptose 24 Stunden nach der Bestrahlung nachgewiesen werden. Eine Schädigung der Zellen konnte in beiden Fällen ausschließlich in mit Nanostäbchen markierten Zellen erreicht werden. Laserbestrahlung ohne den Einsatz von Nanopartikeln hatte keinerlei Einfluss auf die Vitalität der retinalen Endothel- und Pigmentepithelzellen. Pharmakokinetische Studien in vivo zeigten, dass eine Funktionalisierung der Nanopartikel mit PEG vonnöten ist, um eine Aufnahme der Partikel durch die Filterorgane zu verhindern sowie eine Akkumulation der Nanopartikel im Zielgewebe zu erreichen.

Schlussfolgerungen: Retinale Endothelzellen können durch biofunktionalisierte Goldnanopartikel markiert werden. Durch eine anschließende Laserbestrahlung, die zu einer Anregung der inkorporierten Nanostäbchen führt, kann der spezifische Zelltod dieser markierten Zellen erreicht werden. Weiterführende Studien im Tiermodell werden derzeit durchgeführt.