Forscher verpacken Goldnanopartikel in Gel
Direkt unter die Haut implantierbare medizinische Sensoren werden somit noch leistungsfähiger
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Goldnanopartikel in einem neu entwickelten porösen Hydrogel (Foto: Katja Buder, uni-mainz.de) |
Mainz (pte021/06.04.2022/13:30)
Forscher der Universität Mainz http://uni-mainz.de haben unter die Haut implantierbare Goldnanopartikel, die als medizinische Sensoren fungieren, in ein Gel eingebettet, um ihre Funktionsweise sicherzustellen. Das aus zwei Polymeren bestehende Gel pHEMA-PEGDA sei weit mehr als eine reine Verpackung.
Poren für den Austausch
Durch miteinander verbundene Poren des Gels können kleine Blutgefäße oder Zellen einwachsen, die zum einen den zu analysierenden Stoff zu den Sensoren transportieren und zum anderen das Implantat an Ort und Stelle halten. "Aber am wichtigsten ist, dass die Funktion der Nanosensoren in dieser Hydrogelmatrix erhalten bleibt", sagt Forscherin Katja Buder.
Getestet wurden vier Kandidaten: Agarose, das ist ein Polysaccharid auf Algenbasis, zwei Copolymere, nämlich pHEMA-TEGDMA und pHEMA-PEGDA sowie das Polymer pPEGDA. "Die Stoffe müssen einerseits biologisch verträglich sein, damit sie im Körper keinen Schaden anrichten, andererseits dürfen sie nicht biologisch abbaubar sein", so Buder.
Alles, nur kein Fremdkörper
Das Gel soll vom Köper nicht als Fremdstoff erkannt werden, weil es sonst eingekapselt würde. Dies gelingt durch die Porenstruktur. Dabei sorgen zwei Arten von Poren in zwei Größenskalen für die richtige Mischung: Makroporen im Mikrometerbereich erlauben das Einwachsen von Blutgefäßen und Zellen, während Mikroporen im Nanometerbereich unerwünschte Proteine am Eindringen hindern.
"Die Copolymere funktionieren am besten. Die beiden Polymerstränge sind miteinander verknüpft und bilden eine Art Maschenstruktur, die unsere Nanosensoren wie ein Schutzschild umgibt und unerwünschte Eindringlinge abhält", unterstreicht Buder.
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