Forschung: Uni Siegen untersucht für Krebstherapie bedeutende Oberflächen-Nanoblasen
13.08.2019 - 09:00 Uhr
Vor gut 20 Jahren wurden die Oberflächen-Nanoblasen durch einen Zufall entdeckt. Nun untersuchen die Wissenschaftler der Universität Siegen diese im Rahmen einer Studie genau. Das Potenzial, das in den winzigen Blasen steckt, ist enorm. So könnten diese langfristig erfolgreich die Therapie verschiedener Krebsarten unterstützen.
Wissenschaftler stecken große Hoffnungen in die winzigen Bläschen, die mit Gas gefüllt sind und entgegen der physikalischen Grundgesetze an der Oberfläche von Flüssigkeiten nicht direkt platzen. Stattdessen bewahren sie sich über mehrere Tage ihre Grundform.
Gerade die Stabilität der Oberflächen-Nanoblasen ist es, die die winzigen Bläschen so relevant für die verschiedenen Einsatzbereiche macht. Künftig könnten sie sowohl in der Medizin als auch bei Reinigungsverfahren Anwendung finden. Auch in der Umwelttechnik ergeben sich Einsatzbereiche.
Wissenschaftler ermitteln Verfahren zur Unterscheidung
Zum ersten Mal haben die Wissenschaftler der Universität Siegen nun eine Möglichkeit gefunden, um die Nanoblasen, die mit Gas gefüllt sind, von anderen Teilchen in ähnlichen Größenbereichen zu unterscheiden. Im Gegensatz zu den Nanoblasen werden diese Kleinstteilchen durch Verunreinigungen ausgelöst. Die klare Differenzierung der unterschiedlichen Teilchenarten unter dem Mikroskop ist eine der wichtigsten Grundlagen für die weitere Verwendung der Bläschen.
Die umfassenden Experimente haben nach Erklärungen der Forscher erste Früchte getragen. So könnte erfolgreich der Übergang zur konkreten Anwendung der Bläschen beispielsweise in der Medizin geebnet werden. Hier könnten die Nanoblasen dazu beitragen, Krebsgewebe im Körper besser sichtbar zu machen, wodurch eine individuelle Behandlung der Patienten möglich wäre. Zum ersten Mal könnten Mediziner so Strahlenquellen in Echtzeit auf den Tumor abstimmen, um die Nebenwirkungen und Spätfolgen der Therapien beispielsweise einzudämmen.
Wissenschaftler bauen für Untersuchungen auf spezielle Mikroskop-Technik
Winzige Teilchen, wie die Oberflächen-Nanoblasen sind nur unter guten Mikroskopen sichtbar. Bislang war es Wissenschaftlern mit den verfügbaren Mikroskopen kaum möglich, die Nanoblasen von anderen Kleinstteilchen zu unterscheiden. Durch die Kombination von zwei Mikroskopie-Techniken ist dies in Siegen nun erstmals gelungen. Für die Untersuchung der Teilchen wurde das Rasterkraftmikroskop mit der Fluoreszenzlebensdauer-Mikroskopie kombiniert. Die jetzigen Erkenntnisse sind die Ergebnisse jahrelanger Forschungsarbeit der Siegener Wissenschaftler.
Weiterentwicklungen machen Mikroskope noch genauer
In den letzten Jahren haben die weltweit führenden Hersteller ihre Mikroskope kontinuierlich weiterentwickelt. So konnten Auflösung und Beleuchtung signifikant verbessert werden, um auch kleinste Unterschiede sichtbar zu machen. Heute sind Mikroskope eine der wichtigsten Grundlagen der modernen Forschungsarbeit. Sie ermöglichen die deutlich vergrößerte Darstellung verschiedenster Objekte. Erst durch sie werden Unterschiede in der Oberflächenbeschaffenheit deutlich. Je nach Aufbau werden zwei grundlegende Mikroskoparten unterschieden. Neben Elektromikroskopen gibt es die Lichtmikroskope, die mit unterschiedlichen Auflösungen arbeiten. Durch unterschiedliche Auflösungen, Extra-Ausstattungen und Beleuchtungen werden die Mikroskope bestmöglich für den Einsatz in der Forschung vorbereitet.
Während im privaten Umfeld und auch im Bildungsbereich vorwiegend mit einfachen Mikroskopen gearbeitet wird, finden in Forschung und Medizin die binokularen Mikroskope Anwendung. Sie ermöglichen das Mikroskopieren mit beiden Augen, wodurch eine deutliche Entlastung der Augen erreicht wird. Immer mehr Mikroskope sind als trinokulare Modelle konzipiert. Hier wird zusätzlich mit einem Tubus gearbeitet, der eine USB-Kamera aufnehmen kann. Damit können die Untersuchungen unter dem Mikroskop gefilmt und die Bilder später ausgewertet werden. Die Kameras übertragen die Aufnahmen dabei automatisch auf den Computer.
