Röntgentomographische Untersuchung der Biodristribution magnetischer Partikel bei biomedizinischen Anwendungen von Ferrofluiden

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Die biomedizinische Anwendung magnetischer Nanopartikel hat in der Krebstherapie durch die Entwicklungen in der magnetischen Hyperthermie und dem magnetischen drug targeting zunehmende Bedeutung gewonnen. Für die weitere Entwicklung dieser Therapiemethoden ist unter anderem die Frage der Verteilung der magnetischen Partikel im Gewebe von großer Bedeutung. Dabei stellt sich das Problem, dass die gängigen bildgebenden Verfahren in der Medizin eine relative geringe räumliche Auflösung bieten, während histologische Untersuchungen nur sehr kleine Bereiche des interessierenden Gewebes erfassen können. Damit können keine detaillierten Information über die dreidimensionale Verteilung der magnetische Partikel gewonnen werden, wie sie für die Optimierung der Applikationsmethoden oder die Modellierung beispielsweise der Wärmeentwicklung bei der Hyperthermie notwendig sind. Im hier vorgeschlagenen fachübergreifenden Vorhaben soll diese Kenntnislücke mittels Röntgenabsorptionstomographie geschlossen werden. Durch den Einsatz eines vorhandenen Labortomographen sollen bereits zu Beginn des Projekts Reihenuntersuchungen an Tumoren aus dem Schwerpunktprogramm mit einer Auflösung von 40 µm durchgeführt werden. Dazu soll im Verlaufe des Vorhabens eine Tomographie-Einrichtung an der neuen HARWI II-Beamline am Hasylab aufgebaut werden, mit der einerseits eine räumliche Auflösung von ca. 2 µm möglich wird, und die zudem über elementspezifische Untersuchungen eine quantitative Analyse der applizierten Eisenmenge erlaubt. Zudem soll diese Anlage so ausgelegt werden, dass sie einer größeren Nutzergemeinschaft für eine langfristige Nutzung zur Verfügung stehen kann. Für die erste Nutzungsphase sind in diesem Antrag entsprechende Arbeitspakete aus der Gruppe der Antragsteller enthalten.