Kugelförmiges Pferd im Vakuum oder anwendbare Mizellen? Verhalten und Form von Nanopartikeln als Wirkstoffträger für Krebsmedikamente in reeller Blutumgebung

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professorin Dr. Christine M. Papadakis; Dr. Dmitri Svergun
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle und Theoretische Polymerphysik
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 265795383

Ziel des Projekts ist, einen Durchbruch im Verständnis des Verhaltens von Trägern für Krebsmedikamente in reeller Blutumgebung zu erzielen. Im Fokus sind die folgenden Aspekte: (i) die starke Verdünnung bei Injektion in den Blutkreislauf und (ii) spezifische und unspezifische Wechselwirkung mit Komponenten des Bluts, z.B. Proteinen. Hierbei soll der Ansatz des Kontrastierens und Markierens zum Einsatz kommen. Der untersuchte Wirkstoffträger basiert auf klinisch relevanten statistischen Copolymeren aus N-(2-hydroxypropyl)methacrylamid), die das Krebsmedikament Doxorubicin sowie hydrophobe Targetgruppen tragen, z.B. Cholesterin. Um das Verhalten der von diesen Polymeren in Wasser gebildeten Mizellen bei extremer Verdünnung zu untersuchen, werden die Polymere fluoreszenzmarkiert. Die Fluoreszenz-Korrelationsspektroskopie sowie Messungen der Fluoreszenz-Lebensdauer ermöglichen die Bestimmung der kritischen Mizellkonzentration sowie des Aggregationsverhaltens darüber. Die Wechselwirkung der Mizellen mit Proteinen wird durch die Untersuchung der Mizellen in Blutplasma angegangen, und zwar mit Neutronenkleinwinkelstreuung (an teilweise deuterierten Polymeren) und Röntgenkleinwinkelstreuung, auch anomaler, und zwar an mit Schwermetallen markierten Polymeren. Die so gewonnenen detaillierten Informationen des inneren Aufbaus und des Aggregationsverhaltens sowie die biologischen Untersuchungen des Projektpartners werden das Verständnis des Wirkstofftransports fördern und helfen, seine Effizienz des Trägersystems zu verbessern. Das Vorhaben wird im Rahmen des Abkommens zwischen dem GACR und der DFG durchgeführt.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Tschechische Republik
• Partnerorganisation: Czech Science Foundation
• Mitverantwortlich: Dr. Sergey K. Filippov