Salt Lake City (pte/19.06.2024/10:30)

Ein neues Verfahren von Forschern der University of Utah (https://www.utah.edu) bringt Medikamente gezielt an den Ort, wo sie wirken sollen. Das reduziert letztlich die zu verabreichende Dosis erheblich. Ultraschallimpulse setzen, wenn sie auf das Ziel ausgerichtet sind, die Medikamente von zirkulierenden Nanocarriern frei. Laut Erstautor Matthew G. Wilson wurde dafür ein Verfahren entwickelt, dass wiederholt stabile Nanocarrier herstellen und die Ultraschallparameter identifiziert, die sie aktivieren können. Bei den Nanocarriern handelt es sich um winzige Tröpfchen mit einem Durchmesser zwischen 470 und 550 Nanometern. Sie verfügen über eine hohle äußere Hülle, die aus Polymermolekülen besteht.

Unterschiedliche Enden

Die Polymere verfügen über zwei verschiedene Enden. Ein Ende ist hydrophil und vermischt sich gut mit wässrigen Lösungen wie Blut. Dieses Ende zeigt nach außen. Das hydrophobe Ende, das sich nicht mit Wasser verbindet, zeigt nach innen. Innerhalb der Hülle befindet sich ein innerer Kern aus hydrophobe Perfluorkohlenstoffen. Das sind Moleküle, die vorwiegend aus Fluor und Kohlenstoff bestehen. Sie werden mit einem genauso hydrophoben Medikament vermischt, an dem ein Interesse besteht.

Die Hüllen halten die Kerne voneinander getrennt und verhindern damit, dass sie sich zu einem einzelnen Tropfen verbinden. Zudem bilden sie eine Barriere gegen das Immunsystem. Dieser Effekt ist Mayonnaise sehr ähnlich. Hier bilden die Proteine der Eier Tröpfchen mit eingeschlossenen Ölen. Sonst würden sich Öl und Wasser vollständig voneinander trennen. Um das Medikament freizusetzen, nutzen die Forscher Ultraschall mit einer Frequenz, die über obere Grenze des menschlichen Hörvermögens liegt.

Test mit Affen erfolgreich

Der Ultraschallstrahl lässt sich quer über drei Dimensionen lenken. Damit wird eine Konzentration auf einen Bereich im Körper möglich, der nur über einen Querschnitt von wenigen Millimetern verfügt. Die Forscher wollen so die Perfluorkohlenstoffe dazu bringen, die Hülle der Tröpfchen zu dehnen und damit für das Medikament durchlässiger zu machen. Der Wirkstoff verbreitet sich dann, wenn erforderlich, auf Organe, Gewebe oder Zellen. Die Forscher haben die Effizienz der Wirkstoffverabreichung bei dem Sedativum und Anästhetikum Propofol in Hinblick bei drei verschiedenen Perfluorkohlenstoffen und zwar Perfluoropentane (PFP), Decafluoropentane (DFP) und Perfluorooctylbromid (PFOB) verglichen.

Der Ultraschall wurde eine Minute lang, in vitro, mit 60 Impulsen von 100 Millisekunden verabreicht. Dabei zeigte sich das beste Ergebnis bei den PFOB-Kernen. Für das Testen der Sicherheit des Verfahrens wurden einem Langschwanzmakaken im Abstand von einer Woche sechs Dosen entsprechender Nanotröpfchen verabreicht. Biomarker für Leber, Nieren und auch die Immunantwortfunktion wurden überprüft. Die Nanotröpfchen wurden von dem Tier gut vertragen, es gab keine nachweisbaren Nebenwirkungen. Diese Tests müssen mittels Microdosing oder Phase-I-Studien mit menschlichen Freiwilligen wiederholt werden. Details sind in "Frontiers in Molecular Biosciences" nachzulesen.

 

Aussender: pressetext.redaktion
Ansprechpartner: Moritz Bergmann
E-Mail: Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein!
Tel.: +43-1-81140-300
Website: www.pressetext.com

Teilen:

Salaya (pte/18.06.2024/11:30)

Aus den Fasern von Ananas-Blättern und Naturkautschuk haben Forscher der Mahidol-Universität (https://mahidol.ac.th/) einen Lederersatz hergestellt, der natürlicher aussieht und strapazierfähiger ist als bisherige Lederimitationen auf der Basis von Pflanzen und Pilzen. Das Verfahren kommt ohne aggressive Chemikalien und Kunststoffe aus, die bei anderen Versionen von "grünem Leder" als Bindemittel eingesetzt werden.

Grüner Brei als Basis

Im ersten Schritt werden die Ananasblätter, die bisher als Biomüll entsorgt werden, gereinigt und in sechs Millimeter lange Stücke geschnitten. Dann werden sie zu einem grünen Brei zermahlen und getrocknet. Mithilfe eines Siebes werden die Fasern von den übrigen Bestandteilen der Blätter getrennt. Anschließend werden sie in Natriumhydroxid gewaschen. Diese Chemikalie wird weltweit im Millionen-Tonnen-Maßstab hergestellt.

Natriumhydroxid ist vor allem ein chemischer Grundstoff, bekannt aber auch als Bestandteil von Abflussreinigern und Lösungsmittel für hartnäckige Ablagerungen in Kochtöpfen. Dauer der Waschung und Konzentration der Chemikalie sind entscheidend für die spätere Farbe des Kunstleders.

Bindemittel Naturkautschuk

Die Fasern werden schließlich auf eine Unterlage gestreut und flachgedrückt. Darüber kommt als Bindemittel eine dünne Schicht Naturkautschuk, das ist eine milchige Flüssigkeit, die aus dem Kautschukbaum gewonnen wird, der vor allem in Südostasien, Südamerika und Afrika wächst.

Das Naturprodukt wird vor allem für die Herstellung von Autoreifen genutzt. Die mit Kautschuk imprägnierten Fasern werden letztlich 24 Stunden lang bei einer Temperatur von 70 Grad Celsius getrocknet und dann gepresst. Dabei entstehen lederähnliche Oberflächen-Strukturen.

Unter dem Rasterelektronenmikroskop ist eine Struktur erkennbar, die bei Zug- und Reißfestigkeitstests optimal abschneidet. Das Material lässt sich mit natürlichen Farben wie Kaffee und Karottensaft behandeln, sodass sich eine Vielzahl von Farbtönen ergibt, ohne dass giftige Chemikalien wie bei der kommerziellen Gerbung von Tierhäuten verwendet werden. Nur bei der Haptik mangelt es noch. Das Ananasleder fühlt sich nicht so weich und geschmeidig an wie natürliches Leder.

 

Aussender: pressetext.redaktion
Ansprechpartner: Wolfgang Kempkens
E-Mail: Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein!
Tel.: +43-1-81140-300
Website: www.pressetext.com

Teilen:

Nanjing/Nanchang (pte/02.03.2023/06:05) Mit einer neuen Methode von Forschern der Universitäten Nanjing (https://www.nju.edu.cn/EN/main.htm) und Nanchang (https://english.ncu.edu.cn) lässt sich bakteriell verseuchtes Wasser in Trinkwasser verwandeln. Das gelingt mit sogenannten Quantenpunkten aus Silbersulfid, Kappen aus einem Peptid, das Silber bindet. Werden diese in das Wasser geschüttet und zusätzlich nahinfrarotes Licht eingestrahlt, das beispielsweise einfache Leuchtdioden liefern, treten zwei Effekte auf. Es bilden sich reaktionsfreudige Sauerstoff-Radikale und punktuell entsteht Wärme, die den Rest besorgt.

Teure Quantenpunkt-Herstellung

Quantenpunkte sind nanoskopische Strukturen aus 1.000 bis 10.000 Atomen, deren Bewegungsfreiheit eingeschränkt ist. Sie sind in einem virtuellen Raum eingesperrt. Silbersulfid-Quantenpunkte werden bereits in der fotodynamischen und fotothermischen Therapie eingesetzt, unter anderem zur Behandlung bestimmter Tumore und Hauterkrankungen. Sie lassen sich auch als Kontrastmittel und Fluoreszenzthermometer einsetzen. Zur Desinfektion von Wasser werden sie bisher nicht genutzt, weil ihre Herstellung sehr teuer ist.

Das neue Verfahren hingegen ist einfach, kostengünstig und bildet die Quantenpunkte von Kappen aus einem speziell entwickelten biomimetischen silberbindenden Peptid. Sie sind chemisch stabil, fotostabil und biokompatibel. Die Entwickler empfehlen ihr Verfahren vor allem für den Einsatz in Regionen der Dritten Welt, in der sauberes Trinkwasser Mangelware ist. Sowohl die Kosten für die Quantenpunkte als auch für das einfache Beleuchtungssystem seien so gering, dass kaum jemand darauf verzichten muss.

Klassische Technik hat Nachteile

Gerade in Entwicklungsländern und entlegenen Regionen der Welt kann es sehr schwierig sein, Zugang zu sauberem Trinkwasser zu erhalten. Pathogene Bakterien wie Escherichia coli, Enterokokken, Salmonellen oder Cholera-Erreger können schwere Infektionen verursachen. Traditionelle Desinfektionsmethoden wie UV-Licht, Chlorierung und Ozon sind teuer, haben eine schlechte Biokompatibilität und können ihrerseits Krankheiten auslösen. "Escherichia coli beispielsweise werden innerhalb von 25 Minuten zu 99,6 Prozent getötet", so Jing Zhao von der Nanjing Universität.

 

Aussender: pressetext.redaktion
Ansprechpartner: Wolfgang Kempkens
E-Mail: Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein!
Tel.: +43-1-81140-300
Website: www.pressetext.com

Teilen: