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Nanomedizin
Wirkstofffreisetzung mittels Zwei-Photonen-Absorption
Die als Grauer Star bezeichnet Linsentrübung (Katarakt) ist eine der häufigsten Erkrankungen des Auges. In der Regel wird die eingetrübte Linse chirurgisch entfernt und eine polymere Intraokularlinse (IOL) implantiert. Allein in Deutschland geschieht dies etwa 200.000-mal pro Jahr.
Meist gelingt es nicht den Kapselsack vollständig von verbliebenen Linsenepithelzellen zu säubern. In vielen Fällen verbleiben Zellen am Äquator des Linsensackes, proliferieren und migrieren von dort nach zentral. Dies führt zu einer erneuerten Eintrübung im Bereich des Kapselsackes (Sekundäre Katarakt). Zur Vermeidung dieser häufigen Komplikation ist eine Intraokularlinse wünschenswert, die das Proliferieren von Linsenepithelzellen ohne erneuten chirurgischen Eingriff nachhaltig unterdrückt.
Gegenwärtig wird der sogenannte Nachstar durch eine physische Zerstörung des Belags mittels Laser (Nd:YAG-Kapsulotomie) behandelt. Da stellt eine Intraokularlinse mit Wirkstoffdepot eine schonende Alternative dar. Bei dieser Methode werden cytotoxische Substanzen über photochemisch spaltbare Linkermoleküle an das Polymergerüst der Intraokularlinse (IOL) fixiert. Durch photochemische Spaltung der Linkermoleküle wird der Wirkstoff bei Bedarf gezielt freigesetzt und die Entwicklung des Nachstars therapiert. Der Schlüsselschritt dieser Applikation ist die kontrollierte Spaltung des Linkersystems. Für die medizinische Anwendung sind Wirkstofffreisetzungen unter Einwirkung von Tageslichts unerwünscht. Die Zweiphotonenanregung zur Spaltung der Linker ist eine geeignet Methode.
Die Vorteile der Zweiphotonen-induzierten Wirkstoffdeliberation gegenüber konventioneller Methoden zur Freisetzung des Wirkstoffs bestehen darin, dass der photochemische Prozess wegen der extrem kleinen Zweiphotonen-Absorptionskoeffizienten ausschließlich am mit fokussiertem Laserlicht bestrahlten Bereich induziert wird und damit eine nicht-invasive Behandlung des Nachstars ermöglicht.
Literatur:
T. Buckup, A. Southan, H.-C. Kim, N. Hampp, M. Motzkus
Optimisation of two-photon induced cleavage of linker systems for drug delivery.
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Two-photon-absorption controlled multi-dose drug release: A novel approach for secondary cataract treatment.
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