Nanopartikel zur Krebsbehandlung sichtbar machen
In seiner Doktorarbeit erforscht Jan Kappelhoff am Fachbereich Chemieingenieurwesen eine Methode, um Tumorzellen mit rotem Licht zu kennzeichnen und per UV-Strahlung zu inaktivieren.
Jan Kappelhoff (r.) erforscht in seiner Doktorarbeit Nanopartikel, die in Tumore eingesetzt werden und UV-C ausstrahlen, sobald sie Röntgenstrahlung ausgesetzt werden. Prof. Dr. Thomas Jüstel (l.) betreut die Promotion. (Foto: FH Münster/Frederik Tebbe)
Die Nanopartikel bringt Kappelhoff mit Praseodym und Europium unter UV-Strahlung dazu, tiefrot zu leuchten. Damit können die Partikel im Tumor sichtbar gemacht werden. (Foto: FH Münster/Jan Kappelhoff)
Im Rahmen seiner Promotion am Fachbereich Chemieingenieurwesen unserer Hochschule beschäftigt sich Jan Kappelhoff mit einer Methode, die erkrankten Menschen in Zukunft stark helfen könnte: Zur biomedizinischen Krebsbehandlung erforscht er auf dem Steinfurter Campus Nanopartikel, die in Tumore eingesetzt werden und UV-C ausstrahlen, sobald sie Röntgenstrahlung ausgesetzt werden. Die UV-Strahlung kann Krebszellen inaktivieren ohne das Körpergewebe zu schädigen. Kappelhoffs Promotion, die er bei Prof. Dr. Thomas Jüstel und in Zusammenarbeit mit der Harvard Medical School in Boston sowie dem Universitätsklinikum Münster durchführt, befindet sich auf der Zielgeraden. Der Kern seiner Forschung: die winzigen Nanopartikel sichtbar zu machen.
„Es geht darum, zu visualisieren und nachverfolgen zu können, wo sich die Nanopartikel eigentlich konkret im Tumor befinden, die wir bei der Behandlungsmethode einsetzen“, sagt Kappelhoff. Konkret sollen die Partikel leuchten – und zwar tiefrot. Warum? Das beantwortet Doktorvater Jüstel mit einem Griff zum roten Laserpointer und strahlt damit auf seine Hand. Der rote Schein durchdringt die komplette Hand oder Finger. „Anders als andere Farben kann Rot besonders tief ins biologische Gewebe eindringen“, erklärt er. „Dementsprechend können wir die Nanopartikel dann auch besonders gut wiederfinden.“ Damit die Partikel rot leuchten, reichert Kappelhoff das chemische Element Praseodym – zuständig für die UV-C-Strahlung – mit dem Element Europium an. Europium leuchtet bei einer Anregung mit kurzwelliger UV-Strahlung rot.
„Man nennt das Verfahren Bioimaging. Früher wurde dies meist mit radioaktiven Markern durchgeführt. Durch Praseodym und Europium können wir darauf aber verzichten“, erklärt Kappelhoff. „Wir schaffen mit unserer Arbeit ein wirksames Therapeutikum, das außerdem gut im Körper auffindbar ist. Das schlägt zwei Fliegen mit einer Klappe“, ergänzt Jüstel. Über die Arbeit entsteht derzeit ein Fachartikel. Langfristig, erklären die beiden Forscher, kann die Krebstherapie durch das Verfahren effizienter, zielgerichteter und somit schonender für die Patient*innen werden.