Fakultätsbericht 2016-2017

Abb. 2. Korrelative Untersuchung der Zellaufnahme von Ir(III)-beladenen Nanopartikeln mittels Fluores- zenz- (links) und Elektronenmikroskopie (rechts) [7]. Polymerbasierte Nanopartikel ermöglichen die Verpackung und den Transport von schwer lösli- chen und nicht direkt applizierbaren Wirkstoffen in Zellen und stellen somit eine neuartige Klasse von Therapeutika dar. Durch eine zielgerichtete Applikation sollen Nebenwirkungen minimiert und der pharmazeutische Wirkstoff direkt an sei- nem eigentlichen Wirkort transportiert werden, ohne umgebendes Gewebe zu schaden. Zu die- sem Zweck werden Funktionsmoleküle, die eine erhöhte Aktivität mit den Zielzellen aufweisen oder verstärkt mit biologischen Barrieren inter- agieren, an das Trägermaterial gebunden [5,6]. Die Weiterentwicklung der Nanotherapeutika erfordert auch Kenntnis über deren Wechselwir- kungen mit dem biologischen Material. Um kon- ventionelle Methoden (z. B. konfokale Fluoreszenz- mikroskopie) zu ergänzen und tiefere Einblicke in die Zellaufnahmemechanismen zu erhalten, wurde die duale Untersuchung von beladenen Nanopartikeln in Zellen mit Hilfe der hochauf- lösenden Fluoreszenzmikroskopie und der Trans- missionselektronenmikroskopie etabliert [7]. FORSCHUNG — 47 Materialien für die Lebenswissenschaften: Polymerbasierte Nanopartikel als intelligente Wirkstoffträger [5] Yildirim, I., Yildirim, T., Kalden, D., Festag, G., Fritz, N. Weber, C., Schubert, S., Westerhausen, M., Schubert, U.S. (2017): Retinol initiated poly(lactide)s: Stability upon polymerization and nanoparticle preparation. Polym. Chem., DOI: 10.1039/c7py00881c. [6] Yildirim, T., Traeger, A., Preußger, E., Stumpf, S., Fritzsche, C., Hoeppener, S., Schubert, S., Schubert, U.S. (2016): Dual responsive nanoparticles from a RAFT copolymer library for the controlled delivery of doxorubicin. Macromolecules, DOI: 10.1021/ acs.macromol.5b02603. [7] Reifarth, M., Pretzel, D., Schubert, S., Weber, C., Heintzmann, R., Hoeppener, S., Schubert, U.S. (2016): Cellular uptake of PLA nanoparticles studied by light and electron microscopy: Synthesis, characterization and biocompatibility studies using an iridium(III) complex as correlative label. Chem. Commun., DOI: 10.1039/ c5cc09884j. Im Sonderforschungsbereich PolyTarget werden polymerba- sierte, nanopartikuläre Träger- materialien zur zielgerichteten Applikation von pharmazeuti- schen Wirkstoffen entwickelt. Im Vordergrund sollen Syste- me stehen, die zur Therapie von Krankheiten und Syndro- men geeignet sind, deren Mor- bidität maßgeblich durch eine entzündliche Reaktion gekenn- zeichnet ist. Dabei sollen unter Zuhilfenahme von systemati- schen Partikelbibliotheken die Struktur-Eigenschafts- Beziehungen von Polymeren bzw. Nanopartikeln und deren biologischer Wirkung ermittelt werden. Enge Kooperationen innerhalb des multi- und inter- disziplinären Konsortiums mit Beteiligten aus Chemie, Materi- alwissenschaft, Biologie, Phar- mazie und Medizin bieten ein- zigartige Voraussetzungen, die Erkenntnisse aus der Grundla- genforschung in Anwendungen zu übertragen. Sonderforschungsbereich 1278 „PolyTarget“: Polymerbasierte Nanopartikel-Bibliotheken für die Entwicklung zielgerichteter anti-inflammatorischer Strategien (Sprecher: Prof. Dr. Ulrich S. Schubert) Abb. 3. Fluoreszenzmikroskopische Untersuchung der Aufnahme von Nanopartikeln in Zellen. Foto: Jan-Peter Kasper.