Prof. Dr. Benedikt Klobes erhält Förderung „Experiment!“ der Volkswagenstiftung für neue Forschung

Kontrastmittel mit magnetischen Molekülen gibt es seit Jahrzehnten in der Medizin. So werden nämlich unter anderem Krebstumore in einer Magnetresonanztomografie (MRT) visuell dargestellt. Was wäre jedoch, wenn das Kontrastmittel quasi erst auf Knopfdruck wirkt? Mit dieser Idee beschäftigt sich Prof. Dr. Benedikt Klobes der Hochschule Bremerhaven in seinem Projekt „Switchable Contrast Agents for MRI: Entangling Ultrasound and Hydrogen Relaxation“. Er wird dabei seit März von der Volkswagenstiftung im Rahmen der Förderinitiative „Experiment!“ über 1,5 Jahre gefördert. Die Förderung unterstützt gewagte und unkonventionelle Forschungsideen bei den ersten Schritten. In dieser Förderperiode ist das Projekt von Prof. Klobes eines von 37 geförderten Projekten bei insgesamt 645 Anträgen.

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Prof. Dr. Benedikt Klobes im Labor (c) Hochschule Bremerhaven

„Ein Kontrastmittel, welches an- und abschaltbar ist, kann ganz neue bildgebende Verfahren ermöglichen“, so Prof. Klobes. Während der Einfluss herkömmlicher magnetischer Kontrastmitteln während einer MRT im positivem wie auch im negativem Sinne einfach vorhanden ist, könnte ein piezoelektrisches Kontrastmittel an- und ausgeschaltet werden. Die darin enthaltenen piezoelektrischen Nanopartikel können nämlich anders als die magnetischen Moleküle auf Knopfdruck aktiviert werden: Bei mechanischer Beanspruchung werden sie zu kleinen Radiosendern. „Wenn piezoelektrische Nanopartikel Ultraschall ausgesetzt werden, entstehen Radiowellen, wodurch der Kontrast sichtbar wird. Durch das An- und Abschalten des Ultraschalls, kann auch der Kontrast kontrolliert ab- und angeschaltet werden“, erklärt Prof. Klobes.

Ein weiterer Vorteil dieser neuen Methode ist die mögliche Funktionalisierung des Kontrastmittels. Durch Erweiterung der Nanopartikel um Stoffe, die empfindlich auf z.B. Tumorzellen reagieren, können piezoelektrische Nanopartikel speziell „scharf“ gestellt werden. „Damit würde die Handlungsmöglichkeit in der Medizin erweitert werden“, so der Professor für Physik an der Hochschule. Dass es eine Wechselwirkung zwischen den piezoelektrischen Nanopartikeln und der Messung im MRT-Gerät gibt, ist nicht neu. „Vielmehr geht es darum, den Effekt zu vervielfachen und es für die Medizin nutzbar zu machen“, sagt Prof. Klobes.

Da es dahingehend noch keine Forschung gibt, geht es für Prof. Klobes zunächst an die Materialentwicklung. Das ein oder andere kann dann auch nicht gekauft werden, sondern muss in Eigenbau produziert werden: „Für die Untersuchungen muss ein Kernspinresonanz-Gerät angeschafft werden, welches wir dann in Eigenregie mit Ultraschallgeräten ergänzen werden“.

Das Auswahlverfahren der geförderten Forschungsideen verläuft anonymisiert. „Damit haben auch kleinere Hochschulen wie wir die Chance, unkonventionelle Ideen auszuprobieren“. Während der Förderungsdauer von 1,5 Jahren werden die ersten Schritte einer Forschung getan. Am Ende der Förderung wird dann evaluiert, ob weitere Forschung sinnvoll ist.

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