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Infobox 4542

Herstellung und Charakterisierung von asymmetrischen Nanoliposomen/Vesikeln im Zentrifugalfeld

Herstellung und Charakterisierung von asymmetrischen Nanoliposomen/Vesikeln im Zentrifugalfeld
chair:Expermentelle Arbeit
type:Studien-, Bachelor-, Master- oder Diplomarbeit
time:Ab sofort
tutor:

Liposomen werden in der Pharmazie als "drug delivery system" eingesetzt, um einen Wirkstoff gezielt im Körper zu verteilen. Bei Liposomen handelt es sich um künstlich hergestellte Vesikel, die den Wirkstoff einkapseln und somit transportieren können.
 
Biologische Membranen, wie die der Liposomen, bestehen zu großen Teilen aus Phospholipiden. Proteinen, Cholesterin und Glycolipide können als weitere Bestandteile in die Membran eingebettet sein. In wässrigem Millieu bildet sich eine Doppelschicht aus, da sich die hydrophoben Enden der Phospholipide zusammenlagern und hydrophile Gruppen nach Außen gewandt sind. Im Regelfall unterscheiden sich die beiden Schichten in Ihrer Zusammensetzung, man spricht von asymmetrischen Membranen.
 

                     
Abb. 1: Schematische Darstellung von Membranen    Abb. 2: Flüssig-flüssig Zentrifuge
 
Die biologische Bedeutung der Asymmetrie ist nicht endgültig erklärt. Es gibt jedoch starke Hinweise, dass die Konfiguration einen Weg zur Signaltransduktion darstellt und eine Zelle darüber identifiziert und ihr Zustand charakterisiert werden kann. So wird etwa vermutet, dass der natürlicher Zelltot (Aptoptose) über die Membrankonfiguration induziert wird.
 
Die gezielte  Synthese von asymmetrischen Membranen ist sehr schwierig, da sich die Doppelschicht entsprechend dem Energieminimum formiert. Über einen innovativen Zentrifugenprozess sollen Liposomen mit asymmetrischen Membranen gebildet werden. Ausgangstoff dafür sind Emulsionen, deren Tropfengrenzflächen bereits mit einem Monolayer belegt sind und folgend eine zweite Schicht zu einem Bilayer aufgebracht wird. Der praktische Teil der Arbeit umfasst daher  auch die Herstellung von Emulsionen, sowohl mit Wasser als auch Öl als disperse Phase.
 
Im Rahmen der Arbeit soll ein Assay zur Quantifizierung der Asymmetrie etabliert werden. Mit hoher Wahrscheinlichkeit eignet sich dazu ein Verfahren mittels Fluoreszenzmessung, da Phospholipide spezifisch markiert werden können.
 
Die Arbeit ist Teil des EU geförderten Forschungsprojekts "decent AID" mit Zusammenarbeit der Universiteit Utrecht, Uppsala universitet, dem KIT und der Abnoba GmbH. Ziel ist die Entwicklung eines drug delivery systems für pharmazeutische Wirkstoffe, insbesondere für die Onkologie.