Explodierende Kohlenstoff-Nanoröhrchen könnten als Drogengranaten wirken

Kohlenstoff-Nanoröhrchen bieten eine Reihe exotischer Therapiemöglichkeiten. Beispielsweise könnten mit Medikamenten gefüllte und mit biologisch abbaubaren Kappen verschlossene Röhrchen in Zellen eindringen, wo sie ihre Ladung abgeben.

Es besteht jedoch die Sorge, dass ein solches System die Medikamente möglicherweise nicht gut genug angreift, wenn die Obergrenzen zu schnell oder zu langsam abgebaut werden.

Also haben Vitaly Chaban und Oleg Prezhdo von der University of Rochester im Bundesstaat New York einen Vorschlag. Ihre Idee ist, die Röhrchen mit einer Mischung aus Medikamenten und Wassermolekülen zu füllen und mit einem sicheren Verschluss zu verschließen.



Im Körper dringen die Röhren in verschiedene Zelltypen ein. Bei einer Behandlung würden jedoch nur die interessierenden Zellen mit einem Infrarotlaser beleuchtet, der die Röhren erhitzt und das darin enthaltene Wasser zum Kochen bringt. Der resultierende Druckanstieg lässt die Kappe platzen und zwingt das Wasser und die Wirkstoffmoleküle in die Zelle, wie eine Granate platzt.

Diese Jungs haben eine Molekulardynamik-Simulation durchgeführt, um zu untersuchen, wie ein solcher Prozess funktionieren könnte. Sie sagen, dass der Einschluss in einer Nanoröhre den Siedepunkt von Wasser erheblich verändert und dass nur ein kleiner Temperaturanstieg das Wasser zum Kochen bringen und Drücke erzeugen kann, die Hunderten von Atmosphären entsprechen.

Dies könnte ein weiteres Instrument im schnell wachsenden Arsenal an Mechanismen zur Arzneimittelabgabe sein. Chaban und Prezhdo müssen jedoch einige zusätzliche Fragen zur Sicherheit dieses Prozesses beantworten.

Ein offensichtliches potenzielles Problem besteht darin, dass die explosive Zerstörung von Kohlenstoffnanoröhren die molekulare Maschinerie im Inneren von Zellen beschädigen könnte. Das könnte mehr Probleme verursachen als es löst.

Der Vorteil besteht jedoch darin, dass das Medikament nur dort abgegeben wird, wo es im Moment des Bedarfs benötigt wird.

Es ist eine Idee, die relativ einfach getestet werden könnte und sich als äußerst nützlich erweisen kann.

Ref: arxiv.org/abs/1202.1328 : Wasserkochendes Wasser in Kohlenstoff-Nanoröhrchen: Auf dem Weg zu einer effizienten Wirkstofffreisetzung

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