University Park
(pte/12.02.2014/10:50) Wissenschaftler der Penn State University http://psu.edu haben erstmals winzige Motoren im
Inneren menschlicher Zellen angebracht und sie magnetisch gesteuert. Dies ist
ein weiterer Schritt in Richtung molekularer Maschinen, die zum Beispiel dafür
eingesetzt werden können, Medikamente gezielt an bestimmten Stellen des Körpers
freizusetzen.
Nebenwirkungen verringern
Dieser Forschungsansatz ist interessant, da die Wirkung von Medikamenten
verbessert und gleichzeitig die Nebenwirkungen verringert werden können. Die
raketenförmigen Metallpartikel werden durch Ultraschallimpulse angetrieben. Die
Forschungsergebnisse wurden im Fachmagazin Angewandte Chemie International
Edition http://bit.ly/MKhWfl veröffentlicht.
Laut dem leitenden Wissenschaftler Tom Mallouk können sich die Nanomotoren
bewegen und im Inneren von Zellen an Strukturen stoßen. "Die lebenden
Zellen zeigen dabei mechanische Reaktionen, die noch niemand zuvor gesehen hat.
Diese Forschungsergebnisse zeigen, dass es möglich sein könnte, synthetische
Nanomotoren für eine neuartige Erforschung der Zellbiologie einzusetzen."
Bis jetzt wurden Nanomotoren nur in vitro eingesetzt, aber nicht in lebenden
Zellen. Bei einem nur niedrigen Einsatz von Ultraschall hatten die Nanomotoren
nur geringe Auswirkungen auf diese Zellen. Wurde die Energiezufuhr erhöht,
begannen sich die Nanomotoren zu bewegen und stießen an Organellen, also an
Strukturen im Inneren der Zellen, die spezifische Funktionen erfüllen.
Einsatz zur Krebsbekämpfung
Die Nanomotoren konnten eingesetzt werden, um die Inhalte der Zelle
grundsätzlich zu homogenisieren oder auch als eine Art Rammbock die
Zellmembrane zu durchstechen. Laut Mallouk ist es denkbar, Nanomotoren zur
Behandlung von Krebs und anderen Krankheiten einzusetzen, indem die Zellen vom
Inneren aus mechanisch manipuliert werden. Zusätzlich könnten Nanomotoren
intrazellulär für chirurgische Eingriffe eingesetzt werden und Medikamente
schonend an lebendes Gewebe abgeben.
Es zeigte sich auch, dass sich die Nanomotoren autonom, also unabhängig
voneinander, bewegen konnten. Diese Fähigkeit wird für spätere Anwendungen von
Bedeutung sein. Autonome Bewegungen könnten den Nanomotoren dabei helfen,
selektiv Zellen zu zerstören, die sie umgeben. "Sollen diese Motoren zum
Beispiel Krebszellen aufsuchen und zerstören, dann ist es ein Vorteil, wenn sie
sich unabhängig voneinander bewegen können. Es würde keinen Sinn machen, wenn
sich sehr viele dieser Motoren in eine Richtung bewegen", so Mallouk.
