Auf Wiedersehen, bedeutet Ablehnung!

Ein Team der Wissenschaftler der Lomonossow-Universität Moskau schlug einen neuen Weg vor, um den magnetokalorischen Effekt für die gezielte Abgabe von Medikamenten an die Implantate zu nutzen. Vladimir Zverev, einer der Autoren (Lomonosov Moscow State University, Fakultät für Physik), behauptet, dass dies eine einzigartige Methode ist, die einen negativen magnetokalorischen Effekt nutzt.

Das Wesentliche des magnetokalorischen Effekts (MCE) ist die Tatsache, dass das magnetische Material bei Einwirkung eines äußeren Magnetfelds seine Temperatur ändert, manchmal steigt und manchmal im Gegenteil (je nach Material) fällt. Dieses bedeutende physikalische Phänomen wurde im neunzehnten Jahrhundert entdeckt, obwohl der Effekt erst 1917 beschrieben wurde. Im vergangenen Jahrhundert wurde das MCE genauestens untersucht, aber das Interesse der Forscher nahm in den letzten Jahrzehnten dramatisch zu. Dies ist zum einen auf einen wesentlichen Beitrag zur Physik magnetischer Materialien und zum anderen auf einen ziemlich umfangreichen Bereich ihrer Anwendungsmöglichkeiten zurückzuführen. Es kann sehr erfolgreich in der Tieftemperaturphysik, zur Herstellung von Wärmekraftmaschinen, für die Kältetechnik usw. eingesetzt werden.

Die meisten dieser Anwendungen sind jedoch noch nicht für den kommerziellen Einsatz bereit, was hauptsächlich auf die Nichtverfügbarkeit der Technologie zurückzuführen ist. Laut Vladimir Zverev, einem Mitglied der Abteilung für Physik der MSU, würden solche Kühlschränke, wenn sie heute hergestellt würden, über magnetische Haushaltskühlschränke sprechen, obwohl sie heute von vielen wissenschaftlichen und industriellen Labors auf der ganzen Welt entwickelt werden sehr teuer sein.

"Für einen solchen Kühlschrank ist ein Magnetfeld von etwa einem Tesla erforderlich, was nach heutigen Möglichkeiten die Preise sehr hoch und daher kommerziell inakzeptabel macht - das Gerät zur Erzeugung eines solchen Feldes wird mindestens fünfzehnhundert Dollar kosten." Es bleibt abzuwarten, bis der Preis fällt “, sagt Vladimir Zverev.

Dies hinderte die Autoren jedoch nicht daran, eine neue Anwendung des magnetokalorischen Effekts vorzuschlagen, der fast zur massiven Anwendung bereit ist - diesmal in der Medizin.

Eine der entwickelten Methoden heißt "magnetische Flüssigkeitshypothermie" und besteht darin, Krebstumoren mit speziellen magnetischen Nanopartikeln zu erhitzen, die direkt an die Tumorstelle abgegeben werden. Zu diesem Zweck entwickelten und schufen die Forscher ein einzigartiges Werkzeug, um ein alternierendes hochfrequentes Magnetfeld ohne Analoga auf der Welt zu erzeugen, wie Vladimir Zverev sagt. Mit Hilfe dieser Einrichtung im Blokhin Scientific Cancer Center wurde heute die Primärforschung verschiedener Krebszellkulturen durchgeführt. Es wurden auch Studien an Mäusen durchgeführt, in denen die Biokompatibilität und die Nichttoxizität der Mikropartikel nachgewiesen wurden. Es werden auch Experimente zur Pharmakokinetik der Mikropartikel durchgeführt, die zeigen, dass sie im Tumor verbleiben und sich mit dem Blutfluss im Körper ausbreiten können.

Wenn in der wissenschaftlichen Literatur zumindest die Möglichkeit der Nutzung eines solchen magnetokalorischen Effekts erwähnt wird - und die Erwärmung des Tumors bereits seit langem bekannt ist -, ist die von den Wissenschaftlern vorgeschlagene zweite Methode einzigartig .

Es ist bekannt, dass eines der Probleme bei der Implantation von Fremdkörpern in menschlich-künstliche Gelenke, Bauchnetze, Stents, Ösophagus, Harn- und Gallenwege usw. die Wahrscheinlichkeit einer Abstoßung ist. Die Autoren bieten an, Implantate (die sich noch in der Vorbereitungsphase für die Installation befinden) mit einer speziellen Beschichtung zu versehen, die aus mehreren Schichten besteht. Die erste Schicht ist ein magnetisches Material, das in einem externen Magnetfeld gekühlt wird (ein Material mit einem negativen magnetokalorischen Effekt). Diese Schicht kann ein dünner Film oder eine Suspension magnetischer Mikropartikel sein. Die zweite Schicht ist die Polymermatrix, in der das Arzneimittel als Schwamm absorbiert wird. Die Polymermatrix steht in direktem thermischen Kontakt mit dem magnetokalorischen Material. Diese gesamte Struktur wird während der Operation in den Körper eingebracht.

Die Tatsache, dass das in der Technologie verwendete Polymer bei der normalen Körpertemperatur, d. H. Bei einer Temperatur über 37 Grad, sich wie ein Gelee verhält, das das Arzneimittel im Inneren hält. Wenn das Magnetfeld die Temperatur senkt, geht das Polymer in einem flüssigen Zustand über und setzt das Arzneimittel an der Stelle der Implantation frei. Wenn zum Beispiel nach dem Einsetzen des Implantats eine Entzündung auftritt, ermöglicht das nicht-invasive Anlegen eines externen Magnetfelds (zum Beispiel bei der MRT) die Freisetzung der gewünschten Medikamentendosis über den gewünschten Zeitraum und Ort.

Diese Methode der "gezielten" Arzneimittelabgabe ist insbesondere deshalb gut, weil sie nur die Entzündungsquelle betrifft und der Rest des Körpers unbeeinflusst bleibt, dh per Definition völlig harmlos ist. Es gibt jedoch ein Problem - es ist unklar, was zu tun ist, wenn das überzogene Medikament vorbei ist.

Laut Zverev ist dieses Problem lösbar: „In einigen Fällen ist zum Beispiel nur ein einziger Arzneimitteleinsatz erforderlich, um das Bauchnetz einzufügen. Teile einer Freisetzungsdosis des Arzneimittels können durch Regulieren der Größe des externen Magnetfelds gesteuert werden. Es ist auch möglich, die Beschichtung wieder aufzufüllen, indem ein Medikament chemisch mit den magnetischen Partikeln verbunden wird, die durch ein äußeres Magnetfeld an die gewünschte Stelle im Körper "gezogen" werden können. Diese Methode haben wir aber noch nicht entwickelt und es sind nur Ideen '.