Nanoskalige Carbonat-Hohlkugeln mit Containerfunktionalität für medizinische Anwendungen

Textprobe:
Kapitel 5, Nanoskalige Carbonat-Hohlkugeln aus Mikroemulsionen:
Doxorubicin-gefüllte Gadoliniumcarbonat-Hohlkugeln:
Die Verwendung von Doxorubicin in der Krebstherapie ist etabliert.[161-162] Das Hauptproblem von wirksamen Cytostatika sind die Nebenwirkungen.[163] Durch den Einsatz von Transportmolekülen oder Hüllen aus Liposomen können die Nebenwirkungen (vgl. Kapitel 5.1.1) minimiert werden. Eine aussichtsreiche Alternative ist es, den Wirkstoff in eine feste anorganische Hülle einzubetten.[119]
Verschiedene zuvor genannte Gruppen haben den Ansatz gewählt, Gadoliniumoxid-Hohl-kugeln herzustellen und das Doxorubicin durch Diffusion in diese einzuschließen.[109-110] Diese Hohlkugeln hatten jedoch eine Größe im Bereich von 200-1000 nm, was eine endozytotische Aufnahme verhindert, da Zellen vor allem Partikel von 25 bis 200 nm Größe aufnehmen.[166]
In der hier vorliegenden Arbeit wurde die Strategie verfolgt, Doxorubicin-gefüllte Hohlkugeln direkt in einer Mikroemulsion aus den Edukten der Gadoliniumcarbonat-Hohlkugeln und Doxorubicin herzustellen. Dazu wurde Doxorubicin in der polaren Phase der Mikroemulsion gelöst und anschließend wurde analog der Synthese der Gadoliniumcarbonat-Hohlkugeln (vgl. Kapitel 5.1.2) vorgegangen. In Kooperation mit der Gruppe von Prof. Ute Schepers am Institut für Toxikologie und Genetik (KIT) wurden die in vitro Untersuchungen von Dr. Carmen Seidel durchgeführt. Die Wirksamkeit der synthetisierten Doxorubicin-gefüllten Gadoliniumcarbonat-Hohlkugeln auf Krebszellen konnte so in vitro bei gleichzeitig minimaler Toxizität der Hohlkugeln in MTT-Zelltests gezeigt.
Der Einschluss von Doxorubicin kann durch UV/Vis-Spektroskopie gezeigt werden. Dabei verschiebt sich die Bande des freien Doxorubicins bei 500 nm deutlich zu 550 nm bei Doxorubicin, das in die Hohlkugeln eingeschlossen ist, da die Absorptionswellenlänge stark pH-Wert-abhängig ist. Auch eine Quantifizierung ist durch vollständiges Auflösen der Hohlkugeln unter

Dr. rer. nat. Jan Jung-König, geboren 1987 in Heidelberg, schrieb seine Dissertation über nanoskalige Hohlkugeln am Karlsruher Institut für Technologie nach seinem Chemiestudium, ein Fach, für das ihn schon zu Schulzeiten sein Chemielehrer begeistern konnte. Die Faszination für technische Aufgabenstellungen und chemische Abläufe sowie deren Vermittlung führte unter anderem zu langjährigem Engagement bei der freiwilligen Feuerwehr und der Entwicklung von Chemieshows für ein breites Publikum. Seine Dissertation ist eine gelungene Synthese seiner fachlichen und didaktischen Kompetenz.