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Molekulare Bildgebung:
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| Sehr vielsprechend ist die molekulare Bildgebung, ein Konzept bei dem hochauflösende diagnostische Verfahren wie z.B. die Kernspintomographie/Magnetresonanz-Tomographie (MRT) und die Positronen-Emissions-Tomographie (PET) kombiniert und weiterentwickelt werden.
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Das besondere daran: Die molekulare Bildgebung kommt ohne Eingriff in den Körper aus und sie ist ultragenau. So kann man z.B. mittels nur ganz weniger, ultrakleiner superparamagnetischer eisenoxidhaltigen Kontrastmittelteilchen (USPIO) in der Größe von 20 bis 40 nm in der weltweit verbreiteten Magnetresonanz-Tomografie (MRT) eine Signaländerung verursachen.
Die Anreicherung von USPIO in eisenspeichernden Zellen (Leber, Teile des Immunsystems) lässt Rückschlüsse auf das Vorhandensein eines Tumors zu.
Kontrastmittel dieser Art sind bereits auf dem Markt. Mittels neu entwickelter Mikrospulen ist es möglich, diese schon hohe Sensibilität weiter zu verbessern. Weiterhin können die eisenhaltigen Nano-Partikelchen so verändert werden, dass sie von den Makrophagen nicht mehr aufgenommen werden. Somit können durch die Kombination Nanopartikel und MRT Diagnosen gestellt werden, für die man bislang die Nuklearmedizin brauchte.Ein wesentliches Forschungsziel der molekularen Bildgebung besteht darin, nicht nur USPIO-vermittelte Signale zu erkennen, sondern direkt Signaländerungen auf Zellebene.
Dies hat nach dem heutigen Stand der Forschung drei direkte Auswirkungen:
- Erstens erhält man eine revolutionär neue Möglichkeit, um einzelne Tumorzellen zu erkennen, die vielleicht erst in einer Anzahl von 10 bis 100 Stück vorliegen.
- Zweitens ist dies auch für die Untersuchung von Wächter-Lymphknoten (sentinel-nodes) wichtig, wodurch dann sogar eine Biopsie unnötig wird.
- Drittens können damit auch spezielle, nur von den Tumorzellen stammende Biomoleküle in einem Stadium vor der Metastasierung erkannt werden.
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Labordiagnostik:
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| In der Labordiagnostik halten durch Nanotechnologie folgende neue Methoden Einzug:
Lab on a chip,
Real time online partical alert,
Nano-Sonde. |
- Lab on a chip: Ein solches System bietet die Funktionen eines mikroskopischen Labors auf der Größe einer Chipkarte.
- Real time online partical alert: Salopp zu übersetzen mit: Soforttest.
- Nano-Sonde: Diese Labormethode funktioniert nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip auf Nano-Ebene.
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Lab on a chip:
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| Ein solches System bietet die Funktionen eines mikroskopischen Labors auf der Größe einer Chipkarte.
Möglich macht dies eine Kombination von einem mikrofluiden System und einer adaptierten Sensorik. Mit anderen Worten: Das zu analysierende Gas oder die Flüssigkeit wird durch Mikrokanäle geleitet, |
die nicht größer als ein paar Millionstel Millimetern sind. Beigemischt werden Nanopartikel, so genannte Mikrospheren (20 nm). Diese übernehmen die Sensorenfunktion.
Sie reagieren auf Oberflächen (und nicht etwa auf die Inhaltsstoffe einer Flüssigkeit oder eines Gases, wie normale Labortests).
Dadurch verändern sie sich. Dies kann gemessen werden, beispielsweise durch Licht, Gewicht. Damit kann in Zukunft z. B. ein Eiweißstatus bestimmt werden, etwa für die Diagnose von Muskeldystrophien.
Auch für das Erkennen von Biomolekülen, die mit Krebszellen, HIV/Aids oder Malaria einhergehen, werden solche Tests ein Meilensprung, auch für Entwicklungsländer, wo es keine medizinischen Großlabors gibt..
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Real time online partical alert:
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| Salopp zu übersetzen mit: Soforttest. Ein Kennzeichen der Nanolabore ist nämlich auch ihre Geschwindigkeit.
Weil keine Reaktionen abgewartet werden müssen, sondern nur auf Nanoebene die Oberfläche erkannt wird, geht die Suche nach definierten Substanzen sehr schnell.
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Nano-Sonde:
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| Diese Labormethode funktioniert nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip auf Nano-Ebene. Sie dient z.B. dazu, Teilchen aus Flüssigkeiten herauszufischen, die nur in ganz geringer Konzentration dort vorliegen.
Möglich ist dies im Reagenzglas aber auch im menschlichen Körper. |
Hierzu können nano-beschichtete Oberflächen zum Einsatz kommen.
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© 2004 TOPASS, "DAS Technologiezentrum für Nano Life Science in Europa."
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Nano-Glossar
