Project

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Target Specific Multimodality Nanoparticles for (Nano)Medical Applications

English title Target Specific Multimodality Nanoparticles for (Nano)Medical Applications
Applicant Braband Henrik
Number 156256
Funding scheme Project funding (Div. I-III)
Research institution Institut für Chemie Universität Zürich
Institution of higher education University of Zurich - ZH
Main discipline Inorganic Chemistry
Start/End 01.09.2015 - 30.09.2018
Approved amount 191'078.00
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Keywords (8)

rhenium; radiochemistry; multimodality probes; nanomaterials; nanomedicine; technetium; theranostic; coordination chemistry

Lay Summary (German)

Lead
Zielspezifische Nanopartikel für Anwendungen in der (Nano)Medizin
Lay summary
Das Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung neuer Synthesewege für die Darstellung von zielspezifischen Nanopartikeln für die medizinische Forschung, welche mit 99mTc und/oder 186/188Re markiert sind. Diese Synthesen bilden den Grundstein für eine neue Klasse von potentiellen Radiopharmazeutika, welche sowohl in der Diagnostik als auch in der Therapie eingesetzt werden können ("theranostic approach"). Das Projekt fokussiert dafür auf zwei unterschiedliche Strategien. Zum Einen werden Nanopartikel entwickelt, bei deren Synthese die gewünschten Radionuklide in die Festkörperstruktur "inkorporiert" werden (z.B. Mn- und Fe-Nanopartikel), zum Anderen werden mesoporöse Silikate so modifiziert, dass sie auf der äußeren Oberfläche mit Biomolekülen modifiziert sind und in den Hohlräumen mit den gewünschten Radionukliden markiert werden können. Auf beide Arten ist die Selektivität der potentiellen Radiopharmaka nicht durch das Radionuklid beeinflusst, was ein großer Vorteil gegenüber heute etablierten Strategien in der nuklearmedizinischen Forschung ist. Dieses interdisziplinäre Projekt der Grundlagenforschung hat das erklärte Ziel die Forschungsgebiete Radiochemie, Bioanorganische Chemie, Materialwissenschaften (Nanotechnologie) und Nuklearmedizin zu kombinieren und so neue Möglichkeiten für Anwendung zu entwickeln.
Direct link to Lay Summary Last update: 06.05.2015

Responsible applicant and co-applicants

Employees

Name Institute

Collaboration

Group / person Country
Types of collaboration
Prof. Jason Holland Switzerland (Europe)
- in-depth/constructive exchanges on approaches, methods or results
- Research Infrastructure
Prof. Dr. Isabele Santos / Instituto Technológico e Nuclear Portugal (Europe)
- Publication
- Research Infrastructure
Dr. Dominik Brühwiler / Zurich University of Applied Sciences Switzerland (Europe)
- in-depth/constructive exchanges on approaches, methods or results
- Publication
- Research Infrastructure
Prof. Dr. Greta Patzke / University of Zurich Switzerland (Europe)
- in-depth/constructive exchanges on approaches, methods or results
- Publication
- Research Infrastructure
Prof. Dr. John F. Vallient / Center for Probe Development and Commercialization Canada (North America)
- in-depth/constructive exchanges on approaches, methods or results
- Publication
- Research Infrastructure

Scientific events

Active participation

Title Type of contribution Title of article or contribution Date Place Persons involved
UZH – FUB Workshop on Radiochmeistry and Imaging Science 2018 Talk given at a conference 99mTc & Re based target specific multimodality silica nanoparticles 15.01.2018 Zürich, Switzerland Alberto Roger; Braband Henrik; Wuillemin Michel;
SCS Fall Meeting 2016 Poster Target Specific Multimodality Silica Nanoparticles for (Nano)Medical Applications 15.09.2016 Zürich, Switzerland Braband Henrik; Alberto Roger; Wuillemin Michel;


Abstract

This project aims at the development of novel synthetic pathways for the synthesis of 99mTc and/or 186/188Re containing multimodality probes. Nanoparticles, such as silica or superparamagnetic nanoparticles are highly interesting platforms for this type of developments. Currently, this class of carriers are under intense exploration in nanomedicine. By developing a procedure for the synthesis of Mn-oxide shells which contain incorporated radio isotopes, such as 99mTc and/or 186/188Re, in a specific bound fashion, a general method for the synthesis of multimodality inorganic nanoparticles (quantum dots, magnetic nanoparticles, etc.) will be generated. In this way the bioprofile of the modified particles is not altered by the introduced modality and can be tailored depending on needs and biological restrictions. Mesoporouse silica nanoparticles enable the combination of targeting moieties, imaging functions (radiolabels), and drug loading. This creates a promising multifunctional nanoplatform for theranostic applications. By developing target specific silica nanoparticles which can be labeled by the "matched pair" 99mTc and 186/188Re for nuclear diagnostic and radiotherapy a flexible multimodal platform for nuclear medical applications will be generated. This highly interdisciplinary part of the project will be realized in close collaboration with the Zurich University of Applied Sciences (Dr. Dominik Brühwiler). This project combines aspects from radiochemistry, materials science and biochemistry on a common molecular basis. Therefore, the results of this project will be relevant for various fields of sciences, such as radiopharmaceutical chemistry, nuclear medicine, nanomedicine, material sciences, bioinorganic chemistry, and biochemistry.
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