Tracerentwicklung

Arbeitsbereich

© Olaf Malzahn | Uni Lübeck

Tracer werden in verschiedenen klinischen Diagnose- und Therapieanwendungen eingesetzt. Das Fraunhofer IMTE konzentriert sich auf Tracer-Materialien, die auf superparamagnetischen Eisenoxid-Nanopartikeln (SPIONs) basieren. Diese haben hochgradig biokompatible Eigenschaften und sind daher vielversprechende Kandidaten für biomedizinische Anwendungen - Tracer sind der wichtigste Bestandteil der Magnetischen Partikel-Bildgebung (MPI). Funktionalisierte Tracer können sowohl für diagnostische als auch für therapeutische Anwendungen nützlich sein, z. B. Hyperthermie, Zellmarkierung oder Medikamentenabgabe. Sie können auch für die Konstruktion von medizinischen Kathetern und Mikromaschinen verwendet werden, die eine Visualisierung und sogar eine Manipulation in einem MPI-Scanner ermöglichen. Das Fraunhofer IMTE arbeitet an der Synthese von SPIONs für verschiedene Anwendungen wie MPI, Hyperthermie und Zellmarkierung.

Forschungsfelder

Keimbildung und Wachstums-Charakterisierung von SPIONs

Das Fraunhofer IMTE hat Expertise in der Entwicklung von Geräten zur Charakterisierung der magnetischen Eigenschaften der synthetisierten SPIONs, die als Magnetpartikelspektrometer (MPS) bezeichnet werden. Darüber hinaus arbeitet das Fraunhofer IMTE an der Entwicklung von Geräten zur Verfolgung der Keimbildung und des Wachstums der SPIONs, die in konventionellen oder kontinuierlichen Strömungsanordnungen (in Echtzeit) synthetisiert werden, indem die Änderung des magnetischen Moments der SPIONs gemessen wird.

Funktionalisierung der SPIONs

Am IMTE werden derzeit verschiedene Ansätze zur Funktionalisierung von SPIONs untersucht, darunter die Kopplung von Fluoreszenzfarbstoffen, um die Verfolgung des Diffusionsweges von SPIONs durch Stoffwechselwege zu ermöglichen. Darüber hinaus kann die Partikeloberfläche für verschiedene medizinische und biologische Anwendungen beschichtet, funktionalisiert oder mit Biomolekülen konjugiert werden.

Leistungen

  • Synthese von SPIONs für verschiedene diagnostische und therapeutische Anwendungen
  • Entwicklung von Geräten zur Charakterisierung der magnetischen Eigenschaften von SPIONs
  • Entwicklung von Geräten zur Verfolgung der Keimbildung und des Wachstums von SPIONs    
  • Automatisierter Aufbau einer kontinuierlichen Durchflusssynthese für die Produktion von SPIONs in großem Maßstab
  • Funktionalisierung von SPIONs
  • Entwicklung von SPIONs als Arzneimittelabgabe- und kontrollierte Freisetzungssysteme

Ausstattung

  • Zetasizer Nano ZS (Malvern Panalytical)
  • 1800 Spektralphotometer (Shimadzu Schweiz GmbH)
  • Vibrating Sample Magnetometer (Lake Shore Crytonics 8600 Serie)
  • Rasterkraftmikroskop (DualScope Scanner DS 95-200)
  • Ultraschall-Synthesegerät (Anton Paar)
  • Intern entworfene und entwickelte 1-D-, 2-D- und 3-D-Magnetpartikelspektrometer (MPS)
  • Eigene Entwicklung von INSPECT zur Verfolgung von Keimbildung und Wachstum