Fraunhofer-Institut für 
Variabel beladbare, nanopartikuläre Trägerteilchen als aktuelle Kontrastmittel in Magnetresonanz- und Positronenemissionstomografie
Die moderne bildgebende Diagnostik in der Humanmedizin zeichnet sich u. a. durch rasante Fortschritte in der Gerätetechnik aus. Der heute schon klassische Computer-Tomograph wurde ersetzt durch höher spezialisierte Gerätevarianten, wie den Magnetresonanz- oder den Positronenemissionstomographen.
Ob nun im Klinikbetrieb oder im Forschungseinsatz – diese Geräte benötigen jeweils passende Kontrastmittel, um Organe oder Gewebe in hoher Auflösung abzubilden. An dieser Stelle tut sich seit Jahren eine Lücke zwischen der rasanten Geräteentwicklung und dem langsamen Genehmigungsverfahren für neue Kontrastmittel auf.
Im Auftrag der Charité Berlin wurde am Fraunhofer IAP ein variabel beladbarer, nanopartikulärer Träger (Nanocarrier) entwickelt, der die Anforderungen unterschiedlicher Gerätesysteme erfüllt. Aufgebaut ist dieser Nanocarrier aus einem kompakten, intern vernetzten und mit einem Fluoreszenzfarbstoff versehenen polymeren Kern. Darauf sitzt, chemisch fest gebunden, eine Corona aus wasserlöslichen Polymerketten, besetzt mit einer Vielzahl an hydrophilen, funktionellen Gruppen für die Bindung von Schwermetallionen (über Salzbildung + Komplexierung).
Die beschriebene Nanopartikelstruktur sichert die kolloidale Stabilität der Kontrastmittel-Suspension auch bei den extremen Bedingungen, wie sie teilweise bei der Beladung mit Radioisotopen herrschen (z. B. pH 1 für Ga3+). Die Schwermetallionen diffundieren in die Corona der Nanopartikel und werden dort von den funktionellen Gruppen dauerhaft festgehalten.
Auf diese Weise ausreichend mit Indium, Gadolinium oder Gallium markiert, lassen sich diese Nanocarrier per UV-Detektion(1), per γ-Szintigraphie (2), per Magnetresonanz- (3) oder per Positronenemissionstomographie (4) detektieren und für eine Bildgebung in der Diagnostik einsetzen.