Zeitschrift für Nanomaterialien und molekulare Nanotechnologie

Oxidierte Silizium-Nanopartikel und Eisenoxid-Nanopartikel für die Strahlentherapie

Stefanie Klein, Anja Sommer, Maria L. Dell

Oxidierte Silizium-Nanopartikel und Eisenoxid-Nanopartikel für die Strahlentherapie

Unser Forschungsziel ist die Entwicklung superparamagnetischer Eisenoxid-Nanopartikel und Silizium-Nanopartikel als Radiosensibilisatoren für die Krebstherapie. Nach der Internalisierung durch Brusttumorzellen und der Bestrahlung mit Röntgenstrahlen wurde beobachtet, dass die Nanopartikel den oxidativen Stress in Tumorzellen verstärken. Während Silizium-Nanopartikel aufgrund ihrer unvollständig oxidierten Oberfläche die Produktion reaktiver Sauerstoffspezies unter Röntgenbehandlung erhöhen, verstärken positiv geladene, aminofunktionalisierte Silizium-Nanopartikel die Bildung reaktiver Sauerstoffspezies in den Mitochondrien aufgrund ihrer direkten Interaktion mit der Mitochondrienmembran. Andererseits wurde festgestellt, dass unbeschichtete und mit Citrat beschichtete superparamagnetische Eisenoxid-Nanopartikel die Bildung reaktiver Sauerstoffspezies in mit Röntgenstrahlen behandelten Tumorzellen über zwei besondere Oberflächenmerkmale erhöhen, nämlich erstens das Austreten von Eisenionen und zweitens die katalytische Aktivität der Nanopartikeloberflächen. Beide können die Haber-Weiss- und die Fenton-Reaktion auslösen.