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Publikationen im Juli & August 2016 - Drug Delivery Systeme

Das Thema des heutigen Beitrags ist der Einsatz von Chitosan für Wirkstoff-Freisetzungsysteme in der Krebstherapie. Im Juli und August 2016 sind 33 Artikel erschienen, die sich mit Chitosan und Drug Delivery Systemen beschäftigen. Wie auch in der allgemeinen Chitosan-Forschung sind China (13 Artikel), die USA (5) und Indien (4) Spitzenreiter hinsichtlich der Anzahl an Veröffentlichungen. Die Artikel beschäftigen sich mit der Freisetzung von Medikamenten durch Chitosan-basierte Mikro- oder Nanopartikel, Hydrogele und Nanoverbundstoffe. Dabei wird meist die kontrollierte Abgabe von Zytostatika, Proteinen oder Peptiden untersucht (Quelle: www.gopubmed.org).

Eine effektive Krebsbehandlung mittels Chemotherapie ist immer noch limitiert durch die fehlende ortsspezifische Wirkung und Langlebigkeit des Krebsmedikamentes.

Anwendung von Transferrin-Chitosan-PEG Nanopartikeln für eine zielgerichtete Abgabe von Paclitaxel an Krebszellen

Transferrin functionalized chitosan-PEG nanoparticles for targeted delivery of paclitaxel to cancer cells. Nag M.,Gajbhiye V., Kesharwani P., Jain N. K. et al. Colloids and Surface B: Biointerfaces, 148: 363-370, Epub August 2016. doi: 10.1016/j.colsurfb.2016.08.059.

Die erste Veröffentlichung von Forschern aus Indien und der USA beschäftigte sich mit der zielgerichteten Freisetzung von Paclitaxel (PTX), einem Zytostatika, durch mit Polyethylenglycol (PEG) modifizierte Chitosan Nanopartikel (NPs). Die mit PTX beladenen Chitosan (MW<100 kDa, DDA 75-85%) NPs wurden über Lösungsmittelverdampfung hergestellt. Die PEGylierung erfolgte durch Kopplung einer Aminogruppe an der NP Oberfläche mit der Hydroxylgruppe von PEG. Die PEGylierten Chitosanpartikel wurden mit Transferrin (Tf) funktionalisiert, welches an bei Krebszellen überexprimierte Oberflächenrezeptoren bindet. Durch rezeptorvermittelte Endocytose werden die NPs aufgenommen und das enthaltene PTX wird so ortsspezifisch freigesetzt. Durch Kopplung einer Carboxylgruppe des Tf mit der Hydroxylgruppe des PEG-NP wurden die NP-PEG-Tf hergestellt.

ERGEBNISSE:

  • Verbesserte Aufnahme der Transferrin-gekoppelten PEGylierten Chitosanpartikel durch Krebszellen im Vergleich zu Partikeln ohne Transferrin
  • PTX-NPs-PEG-Tf waren zytotoxischer und wurde besser in HOP-62 Zellen/Zellkerne aufgenommen
  • Erhöhte Verweildauer in Lunge und Blut von Tf-funktionalisierten Chitosan Partikeln

Schlussfolgerung: PEGylierte und mit Transferrin gekoppelte Chitosan-Nanopartikel könnten ein vielversprechendes Hilfsmittel zur gezielten Freisetzung von Krebsmedikament am Wirkort sein. Die untersuchten PTX-NP-PEG-Tf erzielten eine verbesserte Wirksamkeit von PTX durch eine erhöhte intrazelluläre Aufnahme und längere Verweildauer in Blut und Lunge.

Quelle: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27632697

In Vivo Magnetresonanztomographie und Mikrowellenthermotherapie von Krebs unter Verwendung neuartiger Mikrokapseln

In Vivo Magnetic Resonance Imaging and Microwave Thermotherapy of Cancer Using Novel Chitosan Microcapsules. Tang S., Du Q., Liu T. et al. Nanoscale research letters. 11 (1): 334, Epub Juli 2016. doi: 10.1186/s11671-016-1536-0. 

Mikrowellen (MW)-Thermotherapie ermöglicht die effektive Entfernung von größeren Tumoren über Hitzeschädigung und hat dabei viele Vorteile gegenüber anderen Therapieformen in der Krebsbehandlung. Das Hauptziel aller Therapiearten ist das umgebende gesunde Gewebe unbeschädigt bleibt. Zur Erhitzung mittels Mikrowellenstrahlung sind ionische Flüssigkeiten (ILs) bestens geeignet. Durch Einsatz von biokompatiblen und abbaubaren Chitosan können die ILs verkapselt werden und in Tumornähe gebracht werden. In dieser Veröffentlichung wurden Chitosan-basierte (DDA = 80-95 %) Mikrokapseln für die MW Thermotherapie von Tumoren und als Kontrastmittel für eine verbesserte Magnetresonanztomographie (MRT) entwickelt. Die Chitosan/Fe3O4@IL Mikrokapseln wurden in H22 Tumoren von Mäusen injiziert (200 mg/kg) und mit Mikrowellen bei geringer Energiedichte (1.8 W/cm2) behandelt.

ERGEBNISSE

für die Chitosan/Fe3O4@IL Mikrokapseln:

  • In vitro: erwünschte Temperaturerhöhung nach MW Bestrahlung, gute Biokompatibilität, geringe Zytotoxizität
  • Keine schädliche Wirkung auf Organe in vivo
  • Vollständige Zerstörung von H22 Tumoren in der Maus nach MW-Thermotherapie
  • Erfolgreiche Anwendung als Kontrastmittel für die in vivo Bildgebung

Schlussfolgerung: Erfolgreiche Entwicklung von Chitosan/Fe3O4@IL Mikrokapseln für die MW-Thermotherapie kombiniert mit Magnetresonanztomographie. Die Mikrokapseln waren biokompatibel in vitro (maximale Testkonzentration 1000 mg/mL). MW Bestrahlung ermöglichte die Zerstörung von H22 Tumoren in Mäusen. Somit ist die Anwendung von multifunktionalen Chitosan Mikrokapseln als Plattform für die kombinierte Diagnostic und Therapie von Tumoren vielversprechend.

Artikel frei zugänglich: Quelle: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27422776

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Kongresse und Messen

Treffen Sie uns 2023 auf folgenden Messen:

  • EASO Winterschool 2023, Wittenberg, Deutschland, 15.02.-18.02.2023
  • EUCHIS 2023, Siglufjörður, Island, 11.-14.09.2023
  • EPNOE 2023, Graz, Österreich, 18.09.-22.09.2023
  • Asia Pacific Chitin and Chitosan Symposium 2023, Juju, Süd-Korea, 31.10.-03.11.2023

Zur Vereinbarung von Terminen, bitte kontaktieren Sie Frau Richter über sales(at)medical-chitosan.com

Kontakt

  • Heppe Medical Chitosan GmbH
    Heinrich-Damerow-Straße 1
    D-06120 Halle (Saale)
  • Tel.: +49 (0) 345 27 996 300
    Fax: +49 (0) 345 27 996 378
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News

  • Chitosan in Polymer-basierten Nanopartikeln zum Wirkstofftransport ins Auge

    Augenerkrankungen sind durch natürliche Faktoren wie der Blut-Augen-Barriere, Hornhaut oder dem Tränenfilm schwer zu behandeln. Helfen können dort polymerbasierte Nanopartikel u.a. aus Chitosan um den Wirkstofftransport zu verbessern. In diesem Artikel wollen wir Ihnen ein Review zu diesem Thema zusammenfassen.

  • Presseinformation mRNA-Wirkstoffe: Geschützt zur optimalen Wirkung

    Berlin, Halle, 16.03.2023: Seit Januar dieses Jahres wird im Projekt „Zielwirk“ eine neue Chitosan-Technologie zur effizienten Freisetzung von mRNA-Wirkstoffen entwickelt. Die Technologie soll dafür sorgen, dass Medikamente zur Behandlung schwerer Krankheiten besser vom Körper aufgenommen sowie verarbeitet werden können. Die beteiligten Projektpartner Heppe Medical Chitosan GmbH, FDX Fluid Dynamix GmbH, die Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg sowie das Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik (IPK) werden dabei vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) über drei Jahre mit sechs Millionen Euro gefördert.

  • Katja Richter im wissenschaftlichen Komitee der EUCHIS Konferenz 2023

    Wir freuen uns sehr zu verkünden, dass Katja Richter, CEO der Heppe Medical Chitosan GmbH, in das wissenschaftliche Komitee der EUCHIS 2023 berufen wurde. Die EUCHIS 2023, die internationale Konferenz der Europäischen Chitin-Gesellschaft (EUCHIS 2023) und die 15. Internationale Konferenz über Chitin und Chitosan (15. ICCC) wird vom 11. bis 14. September 2023 in Siglufjörður, Island, stattfinden.

  • HMC bei der ESAO Winterschool 2023 in Lutherstadt Wittenberg

    Vom 15.02. bis 18.02.2023 findet in Lutherstadt Wittenberg die ESAO Winterschool 2023 statt. Organisiert wird die Winterschool vom Fraunhofer Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen (IMWS) sowie der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg. Neben Experten und Expertinnen aus der Wissenschaft, werden wir, die Heppe Medical Chitosan GmbH, ebenfalls vertreten sein.

  • Arginin-Chitosan Nanopartikel für siRNA Transport

    Small interfering RNAs (siRNAs) können als in Gentherapien für z.B. Krebserkrankungen wie Leukämie genutzt werden. Allerdings ist die Anwendung dieser durch einen fehlenden, effizienten Wirkstofftransport limitiert. In der vorgestellten Studie wurde daher Chitosan mit Arginin zu Nanopartikeln funktionalisiert, mit siRNA beladen und deren Eigenschaften als siRNA-Vektor untersucht.

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