Fakultätsbericht 2016-2017 der Physikalisch-Astronomischen Fakultät

Forschung — 87 Eisenoxid-basierte magnetische Nanopartikel besitzen ein großes biomedizinisches Applikati- onspotenzial als Kerne komplex funktionalisier- ter Nanosysteme für bildgebende Diagnostik, Targeting und Hyperthermie. Mit dem LAVA-Ver- fahren (Abb. 2) werden superparamagnetische γ-Fe 2 O 3 @(am)SiO 2 -Nanopartikel (SiliFe-NP) ent- wickelt, die aus einer biokompatiblen, amorphen Silica- (SiO 2 -)Matrix mit Maghemit- (γ-Fe 2 O 3 -)Ein- schlüssen bestehen. Als reaktives Interface er- leichtert die Silica-Oberfläche eine Funktionalisie- rung oder Wirkstoffbeladung und schirmt gleich- zeitig, als Voraussetzung für die parentale An- wendung, die Eisenoxid-Oberflächen gegenüber biologischen Medien ab. Systematisch unter- BMBF-Projekt NanoBEL: Biologische Elimination komplexer diagnostischer Nanopartikel sucht werden die Einflüsse von Eisenoxid-Gehalt und LAVA-Prozessregime auf die morphologi- schen und physikochemischen Eigenschaften der SiliFe-NP mit dem Ziel, unter biologischen Gesichtspunkten optimale Eigenschaften, d.h. maximaler Maghemit-Anteil und somit maximale Sättigungsmagnetisierung bei vollständiger Ab- schirmung der Eisenoxid-Oberflächen, zu errei- chen. Nach in vitro- Untersuchungen der Disper- gierbarkeit und Stabilität in biologischen Medien qualifizierten sich SiliFe-NP mit 41 Ma% γ-Fe 2 O 3 für die aufwändigen in vivo -Untersuchungen des Eliminations-/Degradationsverhaltens sowie der Toxizität im Rahmen des NanoBEL-Verbundpro- jektes. Zur Bewertung der Abschirmungsqualitä- ten anorganischer und organischer Matrices (z.B. Silica bzw. Dextran, PEG) gegenüber Eisen- oxid-Oberflächen wurde die innovative, oberflä- chensensitive Solvent-Infrarot-Spektroskopie (SIRS) als effiziente Alternative zu z-Potenzial- messungen oder chemischen „Shielding-Assays“ eingeführt. Stötzel C, Kurland H.-D., Grabow J., Müller F.A. (2015): Gas phase condensation of superparamagnetic iron oxide-silica nanoparticles - control of the intraparticle phase distribution. Nanoscale, DOI: 10.1039/c5nr00845j. Kiefer J., Grabow J., Kurland H.-D., Müller F.A. (2015): Characterizati- on of Nanoparticles by Solvent Infrared Spectroscopy (SIRS). Anal. Chem., DOI: 10.1021/acs.analchem.5b03625. Ziel des Studiums ist es, Ab- solventen mit Entscheidungs- kompetenz in den Bereichen Lasertechnik und Lasereinsatz auszubilden. Das Studium vermittelt Grundlagen- und Spezialkennt- nisse der Lasertechnik, Laser- materialbearbeitung und La- sermesstechnik sowie in den Bereichen technisch-ökono- mischer Aspekte des Laserein- satzes und Arbeitsschutz bei Arbeiten mit Laserstrahlung. Das vier Semester dauern- de Studium ist als weiterbil- dender Fernstudiengang konzi- piert und berufsbegleitend ab- solvierbar. Die Einschreibung erfolgt jährlich zum Winterse- mester. Das Studium wird mit ei- nem bundesweit anerkannten Universitäts-Zertifikat sowie der zertifizierten "Sachkunde als Laserschutzbeauftragter" abgeschlossen. Im Jahr 2017 wurden die Zertifikate an 17 erfolgreiche Fernstudenten vergeben. Fernstudium „Lasertechnik“ Abb. 3. Lehrmaterialien: 8 Lehrbriefe in 7 Modulen. Abb. 2. LAVA-Verfahren zur Herstellung von SiliFe-NP.