Medizintechnik 17.03.2000, 17:24 Uhr

Winzige Kügelchen zerstören den Krebs

Mediziner aus Essen haben jetzt mit Medikamenten beladene Nanoröhrchen entwickelt, die erst am erkrankten Organ im Körper die heilende Wirkstoffe nach und nach freisetzen.

Hightech-Medizin hat einen hohen Stellenwert in NRW. Führende Hersteller von Spitzentechnologien im Gesundheitswesen sind hier inzwischen angesiedelt. Allein die über 1700 Medizintechnik-Unternehmen setzen jährlich rund 3 Mrd. DM um. „Diesen Standortvorteil wollen wir noch weiter ausbauen“, versprach NRW-Gesundheitsministerin Cornelia Prüfer-Storcks kürzlich auf der Medizintechnik-Messe High Care in Bochum.
Wie ideenreich die Firmen sind, zeigen Entwicklungen im Bereich der mikroskopisch strukturierten, biokompatiblen Werkstoffe: Eingebettet in nur wenige Mikrometer große Polymerkügelchen können radioaktive Substanzen zur medizinischen Diagnostik oder zur Therapie über einen Katheter sicher an ihren Einsatzort im Organismus, etwa einen Tumor, transportiert werden. Erst dort zerfallen die so genannten Mikrosphären im zuvor exakt berechneten Zeitfenster und setzen dabei gezielt ihre strahlende Fracht in genau eingestellter Dosierung frei – und zerstören so den Krebsherd von innen.
„Dem Patienten bringt die neue Methode große Vorteile, denn sie ist überaus ziel-sicher und belastet nicht gleich den ganzen Organismus mit Strahlung „, sagt Urs Häfeli von der Cleveland Clinic Foundation. Die winzigen Kunststoffkügelchen lassen sich in Größen zwischen einem und rund 100 Mikrometer Durchmesser recht einfach herstellen. Dazu wird das anfangs flüssige Polymer zusammen mit der radioaktiven Trägersubstanz vermischt und in eine Lösung getropft, in der die Masse als kreisrunde Kügelchen erstarrt. Geeignet ist das Verfahren für Alpha-, Beta- und Gammastrahler – je nachdem, welche Strahlenquelle in Reichweite und welche Dosierung therapeutisch erforderlich ist. Neben der Tumortherapie eignet es sich auch zur Kontrastverstärkung in der Röntgentechnik.
Körperverträgliche Werkstoffe bieten sich in der Medizin auch für die Beschichtung von Implantaten an. Der Clou hierbei: eine besondere Strukturierung des Materials kann sogar Heilstoffmoleküle einschließen, die dann punktgenau im Organismus und konstant über einen längeren Zeitraum abgegeben werden. Besonders interessante Eigenschaften weist aus der heißen Gasphase abgeschiedenes amorphes Aluminiumoxid auf, das auf fester Unterlage einen hauchdünnen nanoporösen Überzug ausbildet. Seine Kristallnadeln erinnern an Basaltsäulen, denn wie diese weisen sie einen wabenförmigen Grundriss auf.
Die mikroskopischen Kristalle sind jedoch im Innern hohl, zwischen 10 nm und 100 nm weit und 20 mm bis 45 mm lang und enden oben in einer Pore. Auf diese Weise bilden sie kleine Käfige, in die sich an Trägersubstanzen gekoppelte Arzneimittel einsperren lassen. Erst wenn sich nach einer gewissen Zeit die chemische Bindung zwischen Trägermaterial und Wirkstoffmolekül löst, gelangt die Arznei ins Gewebe und setzt dort den Heilungsprozess in Gang.
Der große Vorteil bei den Aluminiumoxid-Überzügen: „Kristallweite und die davon abhängige Porendichte sind frei einstellbar“, erläutert Thomas Sawitowski von der Universitätsklinik Essen. Mit dem Material will der Forscher so genannte Stents beschichten, die zur Aufweitung verkalkter Gefäße bei Infarkt-gefährdeten Patienten eingesetzt werden.
Sawitowski hofft, damit medizinische Komplikationen bei jenen Risikopatienten zu verringern, die eine solche Metallhülse tragen. In 20 % bis 40 % der Fälle setzen sich die aufgeweiteten Blutgefäße wieder zu, dadurch wird eine erneute Operation erforderlich. Die Ursache sind meist winzige Verletzungen des Gefäßes beim Einsetzen des Implantats, durch die es zu Narbenwucherungen kommt. Diesen unerwünschten Effekt könnten beschichtete Implantate verhindern, denn sie bringen ihre Medikamente gleich mit. SILVIA VON DER WEIDEN
Medizintechnik ist Spitzentechnologie. Immer raffiniertere Verfahren klügeln die Forscher im Labor aus. Hightech-Medizin avanciert nicht nur in Nordrhein-Westfalen zu einer bedeutenden Branche.

Von Silvia von der Weiden
Von Silvia Von Der Weiden

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