Nanomaterialien haben in der Medizin zu enormem Fortschritt bei der gezielten Wirkstofffreisetzung und für die multimodale Diagnostik geführt. Zu diesem Zweck befasst sich die vorliegende Arbeit mit der Synthese und Charakterisierung von neuartigen anorganisch-organischen Hybridnanopartikel. Diese bestehen formal aus einem anorganischen Metallkation (z. B. [ZrO]²⁺, Gd³⁺) und einem funktionellen organischen Anion. Durch dessen Variation können verschiedene Funktionalitäten eingeführt werden, wodurch die vorgestellten Hybridnanopartikel therapeutische und/oder bildgebende Eigenschaften aufweisen. Dies ermöglicht den Einsatz zur Behandlung von Tumoren, bakteriellen Infektionen sowie entzündlichen Erkrankungen. In Kombination mit einer Fluoreszenzsonde kann dabei die Wirkstoffabgabe detektiert werden. Des Weiteren werden Hybridnanopartikel vorgestellt, die durch Radiomarkierung die Einsetzbarkeit als nukleare Bildgebungssonde in der Positronen-Emissions-Tomographie ermöglicht. Das therapeutische Anwendungspotential der Hybridnanopartikel wurde im interdisziplinären Dialog mit Biologie und Medizin durch ausgewählte in vitro- und in vivo-Studien überprüft.
Aktualisiert: 2023-01-01
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Auf Grund ihrer amphiphilen Molekülstruktur sind Tenside dazu in der Lage, durch Selbstorganisation in Lösung mizellare Aggregate unterschiedlichster Geometrien auszubilden. In Mikroemulsionen und flüssigkristallinen Phasen weisen diese Aggregate Größen im Nanometerbereich auf. Ihre Verwendung als Template und Nanoreaktoren gehört daher heute zu den Standardtechniken der flüssigphasen-basierten Synthese von Nanomaterialien.
Im Rahmen dieser Arbeit wurde das Potential mizellarer Systeme für die Synthese nanostrukturierter Materialien anhand zweier unterschiedlicher Substanzklassen verdeutlicht. Zum einen wurden Öl-in-Wasser-Mikroemulsionen in einem neuartigen Ansatz dazu verwendet, Metallphosphat-Nanocontainer herzustellen, in welche diverse, wasserunlösliche Wirkstoffe eingekapselt werden konnten. Dadurch war es möglich, wässrige Formulierungen der entsprechenden Wirkstoffe zu erhalten. Zum anderen wurden flüssigkristalline Phasen als Template zur Darstellung nanoporöser Metallnitride mit hohen, spezifischen Oberflächen eingesetzt.
Aktualisiert: 2021-04-16
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