Neue medizinische Diagnostik für frühzeitige Krebserkennung
Krebs ist nach Herzkrankheiten die zweithäufigste Todesursache. Eine bessere Prognose hängt von der frühzeitigen Diagnose und dem Tumorgrading ab. Die Erkennung und Kartierung sogenannter Sentiel-Lymphknoten ist für eine effiziente und minimalinvasive Biopsie sowie für die Stadienbestimmung der Krebserkrankung von entscheidender Bedeutung. Wenn ein Tumor Metastasen gebildet oder sich auf andere Teile des Körpers ausgebreitet hat, enthält dieser Knoten mit größter Wahrscheinlichkeit bösartige Zellen. Herkömmliche Methoden greifen gegenwärtig auf die Verwendung radioaktivmarkierter Substanzen und Ionisierende Strahlung zurück. Jedoch rücken nicht-nukleare Erkennungs- und Bildgebungsverfahren zunehmend ins Blickfeld. Daher riefen Wissenschaftler das von der EU finanzierte Projekt "Magnetic nanoparticles combined with submicronic bubbles and dye for oncologing imaging" (Nanomagdye) ins Leben, um ein neuartiges, biokompatibles Markierungssystem für die Kartierung von Sentiel-Lymphknoten zu entwickeln. Die Wissenschaftler wollten zunächst zwei Arten hybrider Nanopartikelsysteme entwickeln bzw. entsprechend abändern. Eines bestand aus einem magnetischen Eisenoxidkern, auf den eine organische Farbschicht aufgebracht wurde; diese Art wird auch als Nanoobjekt bezeichnet. Das andere war eine organische Hülle, auf der Nanopartikel befestigt wurden, auch magnetisches Mikrobläschen genannt. Das System verbindet optische und magnetische Eigenschaften in einem einzigen Nanopartikel, wodurch eine hochauflösende Erkennung von Sentinel-Lymphknoten ohne ionisierende Strahlung ermöglicht wird. Außerdem wird es aufgrund des superparamagnetischen Verhaltens der Eisenoxidnanopartikel wahrscheinlich möglich sein, vor der Operation eine Magnetresonanztomographie durchzuführen. Die magnetischen Bläschen agieren sowohl als magnetische als auch als mechanische Marker. Diese wurden so konzipiert, dass der Chirurg nach der Injektion der Bläschenlösung mit einem herkömmlichen Ultraschallsensor den Mammabereich auf der Haut festlegen kann, der den besten Zugang zum jeweiligen Lymphknoten ermöglicht. Auf dem Markt war keine chirurgische Sonde erhältlich, mit der Lymphknoten erkannt werden können, die magnetische Nanopartikel enthalten. Um die Nanosysteme in vivo an Rattenmodellen zu testen, wurde eine neuartige magneto-optische Sonde hergestellt, die aus einem magnetischen Fluxset-Sensor in Verbindung mit einer bzw. mehreren Spulen zur Erzeugung eines elektromagnetischen Feldes besteht. Die von Nanomagdye entwickelte Technologie wird die Bildgebung für Sentinel-Lymphknoten verbessern und damit die frühzeitige Erkennung und Stadieneinteilung von Krebserkrankungen ermöglichen. Dank der biokompatiblen Nanopartikel mit optischen, magnetischen und mechanischen Markierungseigenschaften wird das neue System voraussichtlich die Auflösung der räumlichen Kartierung ohne Verwendung ionisierender Strahlung verbessern.
