In Polyethylenglykol (PEG) eingeschlossene V-TiO2-Nanospindeln können in...
In Polyethylenglykol (PEG) eingeschlossene V-TiO2-Nanospindeln können in Kombination mit Ultraschallwellen Krebszellen abtöten

Illustration: Liang Cheng

Sonosensibilation

Neues Ultraschallverfahren tötet Tumorzellen

Forscher der Soochow University in China haben Sonosensibilisatoren verbessert, die in Kombination mit Ultraschall zur Krebsbekämpfung eingesetzt werden. Bei dem Verfahren werden Sauerstoffradikale frei, die für Tumorzellen giftig sind und diese zerstören. Die heute verwendeten Sensibilisatoren sind allerdings nicht sehr effektiv und dazu noch instabil.

Die Forscher publizierten ihre Erkenntnisse jetzt im Fachmagazin "Applied Physics Reviews".

Die Wissenschaftler haben Titandioxid (TiO2) mit Vanadium dotiert, sie reicherten TiO2 mit wenigen Vanadiumatomen an. Das brachte nicht nur Stabilität. Der neue Sensibilisator setzt unter Ultraschalleinfluss auch mehr Radikale frei, sodass dass mehr Tumorzellen getötet werden. Bei Experimenten mit Mäusen verlangsamte sich das Zellwachstum deutlich.

Die Umgebung eines Tumors ist der Schlüssel für dessen Ausbreitung. Wird diese verändert, sinkt auch die Fähigkeit des Tumors, zu metastasieren, also sich im Körper auszubreiten. Chemotherapie und andere Behandlungsmethoden zielen unter anderem darauf ab, die Mikroumgebung zu beeinflussen. Sie hat einen niedrigen pH-Wert, ist also sauer. Zudem kommen dort Wasserstoffperoxid und das aus drei Aminosäuren gebildete Glutathion vor.

Wichtig ist auch, dass die Nanoteilchen vom Körper schnell ausgeschieden werden, wenn die Behandlung zu Ende ist

Liang Cheng

Das dotierte TiO2 (V-TiO2) baut in Verbindung mit Schallwellen Wasserstoffperoxid ab und verbraucht Glutathion. Beides hat einen toxischen Effekt, der Tumorzellen abtötet. Gesundes Gewebe wird nicht geschädigt. Das haben die Forscher durch direkte Messungen am Tumor nachgewiesen. Außerdem haben sie fluoreszierende Partikel eingesetzt, um Sauerstoffradikale und Glutathion während des Prozesses sichtbar zu machen. "Wichtig ist auch, dass die Nanoteilchen vom Körper schnell ausgeschieden werden, wenn die Behandlung zu Ende ist", verdeutlicht Forschungsleiter Liang Cheng. Damit seien mögliche Vergiftungen ausgeschlossen. Nicht-dotiertes TiO2 bleibt dagegen sehr lange im Körper und organische Sensibilisatoren, die ebenfalls verwendet werden, können die Haut schädigen.


Quelle: Soochow University/pressetext

11.12.2020

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