RWTH-Forschungsteam erzeugt die weltweit ersten nicht-sphärischen Mikrobläschen
Anisotrope Mikrobläschen eröffnen zukunftsweisende Möglichkeiten für die Ultraschallbildgebung und das Verabreichen von Arzneimitteln.
Einem internationalen Forschungsteam unter der Leitung von Anshuman Dasgupta und Professor Twan Lammers vom Institut für Experimentelle Molekulare Bildgebung der RWTH Aachen ist es erstmals gelungen, stabile nicht-sphärische Mikrobläschen zu erzeugen. In Zusammenarbeit mit Professor Samir Mitragotri vom Wyss Institutes der Harvard University und mit Kolleginnen und Kollegen des Massachusetts General Hospital in Boston, dem Italian Institute of Technology in Genua und dem DWI – Leibniz-Institut für Interaktive Materialien in Aachen wurden im Rahmen des gemeinsamen Projektes Materialien und Methoden zur eindimensionalen mechanischen Mikrobläschendehnung entwickelt.
Mikrobläschen sind vergleichbar mit beispielsweise Seifenblasen im Mikrometerbereich. Seifenblasen haben normalerweise immer eine perfekt runde Form. Dies resultiert aus einer physikalischen Kraft, die als Oberflächenspannung bezeichnet wird. Wissenschaftlich werden Blasen daher als „minimale Oberflächenstrukturen“ bezeichnet, die ein maximales Luftvolumen auf einer möglichst geringen Tensidoberfläche einschließen. Mikrobläschen werden klinisch als Kontrastmittel für die Ultraschallbildgebung verwendet. Zudem werden sie mehr und mehr für Arzneimitteltransportzwecke erforscht, einschließlich der Öffnung der Blut-Hirn-Schranke, um so die Anreicherung von Arzneimitteln ins Zentralnervensystem zu erleichtern.
Das internationale Forschungsteam hat nun nicht nur diskusförmige Mikrobläschen erzeugt, sondern auch Erkenntnisse gewonnen, dass diese die traditionellen kugelförmigen Mikrobläschen in mehrfacher Hinsicht übertreffen. Sie bewegen sich näher an Blutgefäßwänden, zeigen eine längere Zirkulationszeit im Blut nach intravenöser Verabreichung und sind effektiver, wenn es darum geht, die Blut-Hirn-Schranke für die lokale Anreicherung von Arzneimitteln unter fokussiertem Ultraschall zu öffnen.
Die Arbeit wurde in der Märzausgabe der Fachzeitschrift PNAS publiziert und von der Europäischen Kommission (EuroNanoMed-III: NSC4DIPG), der European Research Council (CoG: Meta-Targeting) und der Deutschen Forschungsgemeinschaft (GRK2375: Tumor-targeted Drug Delivery) gefördert.