Gezielte und steuerbare Arzneimittelfreisetzung

Weltweit erstmals ist es den Forschern gelungen, metallorganische Gerüstverbindungen (MOFs, metal-organic frameworks) mit magnetischen Partikeln zu verbinden. In einer solchen Verbindung bilden Moleküle ein hochporöses Netzwerk, dessen Hohlräume mit verschiedenen Stoffen gefüllt werden können. Theoretisch könnten dort Arzneimittel eingelagert werden.

Mit den zusätzlichen magnetischen Partikeln können die MOF-Verbindungen im Körper nicht nur an die richtige Stelle transportiert werden, zum Beispiel dorthin, wo der Tumor sitzt. Mittels magnetischer Wechselfelder wie denen in einem MRT können die Partikel auch erwärmt und als eine Art Fernsteuerung genutzt werden. Arzneimittel werden von warmen Partikeln schneller freigesetzt, wodurch eine Steuerung der Arzneimitteldosierung von außerhalb ermöglicht wird.

Noch ist der Einsatz der MOFs in der Krebstherapie Zukunftsmusik, denn bisher sind nur sehr wenige, für den Menschen unbedenkliche und stabile MOFs bekannt. Die jetzt in Dresden hergestellten Materialien könnten als Modell für zukünftige Weiterentwicklungen dienen.

Neben der Anwendung in der Medizin können die neuen magnetischen Strukturen auch in der chemischen Industrie zum Einsatz kommen. Hier dienen die MOFs als Katalysatoren, also Hilfsmittel bei der Herstellung von Chemikalien. Dank der magnetischen Eigenschaften lassen sich die Partikel nach dem Produktionsprozess aus Flüssigkeiten schnell und einfach abtrennen und können so mehrmals verwendet werden.

Literatur: Lohe, M., et al.: Chem. Commun. 2011, Online-Vorabpublikation doi:10.1039/C0CC05278G