Im Sonderforschungsbereich POLYTARGET sollen polymerbasierte, nanopartikuläre Trägermaterialien zur zielgerichteten Applikation von pharmazeutischen Wirkstoffen entwickelt werden. Im Vordergrund sollen Systeme stehen, die zur Therapie von Krankheiten und Syndromen geeignet sind, deren Morbidität maßgeblich durch eine entzündliche Reaktion gekennzeichnet ist. Dabei sollen unter Zuhilfenahme von systematischen Partikelbibliotheken Struktur-Eigenschafts-Beziehungen von Polymeren bzw. Nanopartikeln und deren biologischer Wirkung ermittelt werden. Für die Nanopartikel werden neue funktionale Polymere entwickelt (z.B. Polyesteramide, Polyketale, funktionalisierte Polysaccharide, kationische Polymere), die passend auf den einzuschließenden entzündungshemmenden Wirkstoff (sowohl bekannte als auch neue) und die gewünschte Art der Freisetzung maßgeschneidert werden (CORE-Projekte). Um die Zirkulationszeit im Körper zu erhöhen und unerwünschte Wechselwirkungen mit Proteinen zu minimieren, können die Nanopartikel mit sogenannten „Stealth“-Polymeren (z.B. Poly(ethylenoxid), Poly(2-oxazolin)e) funktionalisiert werden. Die Zellspezifität wird durch aktives oder passives Targeting durch die Ankopplung von Antikörpern, Peptiden oder anderen Molekülen mit bestimmten Erkennungsstrukturen erreicht. Zur Diagnostik werden geeignete Farbstoffe in die Trägermaterialien eingeschlossen oder kovalent an diese angebunden (SHELL-Projekte). Insbesondere in den MEDIUM-Projekten werden die Nanopartikel detailliert auf ihre physikalisch-chemischen Eigenschaften sowie ihre biologische / pharmazeutische Eignung – auch unter Berücksichtigung physiologischer Bedingungen – in in vitro und in vivo-Modellen untersucht. Hierfür werden bereits etablierte Techniken genutzt; es werden aber auch neue Methoden entwickelt, um langfristig geeignete Formulierungen für die Nanomedizin zu identifizieren. Enge Kooperationen innerhalb des multi- und interdisziplinären Konsortiums mit Beteiligten aus Chemie, Materialwissenschaft, Biologie, Pharmazie und Medizin bieten einzigartige Voraussetzungen, die Erkenntnisse aus der Grundlagenforschung in Anwendungen zu übertragen. 

IPHT: Ziel des Projekts ist es, Kern-Schale-Corona Nanostrukturen für eine räumlich und zeitlich kontrollierte Freisetzung von Wirkstoffen zu realisieren. Hierzu greift das Projekt auf amphiphile ABC Triblock-Terpolymere zurück, die in wässriger Lösung derartige Nanostrukturen durch Selbstorganisationsprozesse ausbilden. Die Struktur und chemische Zusammensetzung der Partikelkompartimente ist so gewählt, dass im Kern eine chemische Aufkonversion von Licht durch Triplet-Triplet-Annihilierung stattfinden kann. Das aufkonvertierte Licht aktiviert dann die in die Schale eingebrachten Photosäuren, was dann wiederum ein Aufquellen der Partikel verursacht. Die synthetischen Arbeiten des Projekts werden vervollständigt durch systematische spektroskopische und mechanische Studien der Partikeleigenschaften. 

Das Vorhaben wird von der DFG-Sachbeihilfe unter der Nummer SFB 1278 (PolyTarget) gefördert und durch den Projektträger DFG-CRC-SFB kofinanziert. 

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