Gentransfer mit magnetischen Nanopartikeln

Gentransfer mit magnetischen Nanopartikeln. Magnetische Nanopartikel werden inzwischen häufig als Kontrastmittel in der Magnetresonanzbildgebung eingesetzt.

Neben der medizinischen Diagnostik gibt es auch Ansätze zur Anwendung in der Therapie. Dabei wird die Wechselwirkung dieser nur wenige Nanometer großen Partikel mit äußeren Magnetfeldern genutzt, um eine therapeutische Wirkung zu erzielen.

Eine neue Entwicklung ist der Gentransfer mit Hilfe magnetischer Nanopartikel. Bei diesem Verfahren wird das therapeutische Genmaterial z. B. mit Hilfe von „Genfähren", die von Viren abstammen, in die Zielzellen eingeschleust.

In einer Studie der Universität Bonn wurde untersucht, wie die Effizienz des Gentransfers unter klinisch relevanten Versuchsbedingungen mit Hilfe von magnetischen Nanopartikeln erhöht bzw. überhaupt erst ermöglicht wird.

Für die Transduktion humaner Zellen wurden die Genfähren an die Nano­partikel gekoppelt und durch das Anlegen von Magnetfeldgradienten, ­gezielt zu den Zellen gezogen.

Dadurch wurde die Transduktions-Effizienz im Vergleich zum nichtmagnetischen Gentransfer dramatisch erhöht. Ein erwünschter Nebeneffekt ist dabei die „Magnetisierung" der Zellen, die die magnetischen Nanopartikel aufgenommen haben.

Dadurch können auch die Zellen mittels Magnetfeldern positioniert und an erkrankte Organe gebracht werden. Der zugrunde liegende Mechanismus konnte durch den quantitativen Nachweis der von den Zellen aufgenommenen magnetischen Nanopartikel beleuchtet werden.

Diese hoch empfindlichen Messungen im Bereich von wenigen Pikogramm pro Zelle wurden von der PTB mit Hilfe der Magnetrelaxometrie durchgeführt.

Die gute Korrelation der Messdaten mit dem Gentransfer eröffnet die Möglichkeit, die Magnetrelaxometrie zur Kontrolle der Effizienz des Gen- oder Zelltransfers zu nutzen, indem z. B. in vivo die Anreicherung und Lokalisation von MNP bestimmt wird.

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