Quantenpunkte könnten in der Zukunft in der Medizin für die Krebstherapie eingesetzt werden. Mit Hilfe bestimmter Beschichtungen sollen sich die Nanopartikel gezielt im Tumorgewebe anreichern können und gleichzeitig eine unspezifische Ablagerung in Organen wie Leber und Milz verhindert werden. Für eine sichere medizinische Anwendung ist es aber ebenso wichtig, dass jede Art von Substanz, Medikament wie Nanopartikel, die in den Körper injiziert wird, nach einen vernünftigen Zeitraum wieder ausgeschieden wird [1,2].

 

Je länger Cadmium-basierte Quantenpunkte im Körper bleiben, desto höher steigt das Risiko für einen Abbau der schützenden Beschichtung. Wird diese abgebaut, kommt es zur Freisetzung von Cadmium-Ionen, die wiederum in ihrer Umgebung toxische Effekte auslösen können.

In einer Modell-Studie an Ratten haben daher Forscher systematisch die Ausscheidung von Cadmium-basierten Quantenpunkten in verschiedener Größe Oberflächenmodifikationen untersucht. Je größer die Quantenpunkte waren, desto schlechter war die Ausscheidung über den Urin. Größere Quantenpunkte wurden stattdessen in der Leber, der Lunge und der Milz gefunden. Für eine schnelle und effiziente Ausscheidung über den Urin sollte daher der hydrodynamischen Durchmesser der eingesetzten Quantenpunkte bei biomedizinischen Anwendungen 5,5 Nanometer nicht überschreiten. Serumproteine können ebenfalls zu einer unerwünschten Vergrößerung des hydrodynamischen Durchmessers auf bis zu 15 nm führen, da sie bevorzugt an die positiv oder negativ geladenen Quantenpunkte binden. Eine passende Beschichtung kann hier für Abhilfe sorgen [3].

 

Zusammengefasst sind für eine mögliche Anwendung der Quantenpunkte in lebenden Organismen oder gar im Menschen neben der gewünschten Funktionalität noch verschiedenste Gesichtspunkte zu berücksichtigen. Zum einen sollten die Partikel und ihre Beschichtungen so stabil wie möglich sein, um den Austritt von Cadmium-Ionen zu verhindern. Zum anderen kann eine effiziente Ausscheidung aber nur für Quantenpunkte kleiner 5 Nanometer sichergestellt werden, was mit derzeit üblichen Beschichtungen nahezu unmöglich ist.

 

 

 

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