Lead
Porphyrine werden als Photosensibilisatoren in der Photodynamischen Therapie (PDT) von Krebs und anderen Erkrankungen eingesetzt. Da die Porphyrine erst im Zusammenwirken mit Licht und Sauerstoff zelltoxisch wirken, bilden sie eine selektive, vielversprechende Alternative zur herkömmlichen Krebstherapie. Aufgrund ihrer Struktur weisen viele Porphyrine jedoch nur eine verminderte Löslichkeit und damit auch eine verminderte Phototoxizität auf, und die Zahl der zugelassenen Präparate ist bis heute nur sehr gering. Daher wird zur Zeit nach Wegen gesucht, die Effektivität von Porphyrinen für die PDT zu verbessern, z.B. durch den Einsatz von Nanopartikeln als Trägermaterial.

Lay summary

Inhalt und Ziel des Forschungsprojekts

Ziel dieses Projektes ist es, geeignete Nanopartikel zu finden, welche die Eigenschaften bestimmter Porphyrinderivate bezüglich Löslichkeit, Zellaufnahme und Phototoxizität verbessern. Dazu sollen im Detail folgende Punkte bearbeitet werden: (i) Herstellung von geeigneten biokompatiblen Nanopartikeln und Einlagerung der Porphyrine, welche sich mittels NMR-Spektroskopie sehr gut verfolgen lässt. (ii) Mit Hilfe von Fluoreszenz-technischen Methoden werden die photophysikalischen Eigenschaften sowie die Zellaufnahme des Porphyrin-Nanopartikel-Komplexes untersucht. (iii) Mit HR-MAS NMR Spektroskopie an lebenden Zellen wird die metabolische Response auf den Komplex erprobt sowie die phototoxische Reaktion nach Bestrahlung mit Licht verfolgt.

Wissenschaftlicher und gesellschaftlicher Kontext des Forschungsprojekts

Das Projekt soll dazu beitragen, effizientere Formulierungen für Porphyrin-basierte PDT Medikamente entwickeln zu können. Die Kombination von NMR- und Fluoreszenz-spektroskopischen Methoden sowie die Anwendung von HR-MAS NMR auf lebende Zellen ermöglichen es, viele verschiedene Aspekte simultan zu beleuchten, um ein besseres Verständnis zu erlangen, wie entsprechende Nanopartikel konzipiert sein sollten.