Theranostische Partikelsysteme am Fraunhofer ISC

Partikelsysteme für die In-vitro-Diagnostik

In der In-vitro-Diagnostik sind (nano-)partikuläre Systeme besonders vielseitig anwendbar. Sie werden als Marker für biologische Moleküle oder bei neuartigen nanotechnologischer Messprinzipien wie z. B. Bio- oder Mikrofluidikchips eingesetzt. Am Fraunhofer TLZ-RT steht ein breites Portfolio an unterschiedlichen (Nano-)Partikeln zur Verfügung, wobei sich die In-vitro-Diagnostik auf optisch basierte Verfahren fokussiert.

Partikelsysteme für die medizinische Bildgebung

Die Medizinische Bildgebung hat sich in den letzten Jahren zu einem Spezialgebiet der Medizin entwickelt. Zur verbesserten Darstellung von Strukturen und Funktionen des Körpers werden routinemäßig Kontrastmittel verwendet. Neben dem klassischen Röntgenverfahren werden im Weichgewebebereich oft kontrastreichere Methoden wie z. B. Computertomographie (CT), Magnetresonanztomographie (MRT), Positronen-Emissionstomographie (PET) sowie Ultraschalltechnik eingesetzt. Durch die Kombination von mehreren Nachweismethoden können größere Behandlungserfolge erzielt und die Belastung des Patienten gesenkt werden.

Das Fraunhofer ISC  beschäftigt sich seit mehreren Jahren mit der Entwicklung von multifunktionalen (Nano-)Partikeln, die verschiedene Detektionsarten zulassen (Photolumineszenz, Photoakustik, MRT) und dadurch eine nicht-invasive Bildgebung ermöglichen.

Partikelsysteme für die Therapie

Nanopartikel werden aufgrund ihrer Größe und einstellbaren Eigenschaften immer häufiger in der Therapie eingesetzt. Sie können einerseits als Träger für medizinische Wirkstoffe dienen, andererseits aber auch selbst ein Therapeutikum darstellen.

Als Wirkstoffträger (drug carrier) können sie sensitive Medikamente verkapseln. Die Partikelmatrix schützt die Wirkstoffe vor den Umgebungseinflüssen und ermöglicht eine kontrollierte Freisetzung des Medikaments (controlled release). Aufgrund maßgeschneiderter Struktur- und Oberflächeneigenschaften können die Partikel an den gewünschten Wirkungsort dirigiert werden (drug targeting), was eine optimale Dosierung ermöglicht und Nebenwirkungen reduziert.

Neben der Entwicklung von applikationsbezogenen Partikelsystemen können wir unseren Kunden auch Auftragssynthesen von anorganischen und hybriden Partikelsystemen anbieten. Auch ein Upscaling von Partikelchargen inklusive vollständiger Syntheseüberwachung und Protokollierung ist möglich.