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News | 14.01.2025 | Pressemeldung

SCP-Nano: Eine neue Technologie zur Visualisierung von Nanocarriern in Zellen und Geweben

Wie können wir sicherstellen, dass lebensrettende Medikamente oder Gentherapien die richtigen Zellen erreichen, ohne dabei schädliche Nebenwirkungen zu verursachen? Forschende von Helmholtz Munich, der Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) und der Technischen Universität München (TUM) haben einen wichtigen Fortschritt erzielt, um diese Frage zu beantworten. Sie haben eine Methode entwickelt, die es erstmals ermöglicht, Nanocarrier – winzige Transportvehikel – im gesamten Körper einer Maus bis auf Einzelzellebene präzise nachzuverfolgen. Diese Innovation, genannt „Single-Cell Profiling of Nanocarriers“ (kurz „SCP-Nano“), kombiniert modernste Bildgebungstechnologien mit künstlicher Intelligenz und liefert Einblicke in die Funktionsweise nanotechnologie-basierter Therapien. Die Ergebnisse, veröffentlicht in Nature Biotechnology, ebnen den Weg für sicherere und effektivere Behandlungen, einschließlich mRNA-Impfstoffe und Gentherapien.
Ali Ertürk / Helmholtz Munich
 Darstellung von Lipid-Nanopartikeln mittels SCP-Nano-Technologie auf zellulärer Ebene im Lungengewebe

Die Rolle von Nanocarriern in der modernen Medizin

Nanocarrier werden eine zentrale Rolle in der nächsten Generation lebensrettender Medikamente spielen. Sie ermöglichen die gezielte Verabreichung von Wirkstoffen, Genen oder Proteinen an Zellen im Körper der Patient:innen. Mit SCP-Nano können Forschende die Verteilung selbst kleinster Mengen von Nanocarriern im gesamten Körper einer Maus analysieren und jede einzelne Zelle sichtbar machen, die diese aufgenommen hat. SCP-Nano kombiniert optisches Gewebeclearing, Lichtblattmikroskopie und Deep-Learning-Algorithmen. Zunächst werden die Maus-Körper vollständig transparent gemacht. Nach der dreidimensionalen Bildgebung können die Nanocarrier im durchsichtigen Gewebe bis auf Einzelzellebene identifiziert werden. Durch die Einbindung von KI-gestützter Analyse können Forschende präzise bestimmen, welche Zellen und Gewebe mit den Nanocarriern interagieren – und an welchen Stellen dies genau geschieht.