Schon einige große wissenschaftliche Entdeckungen erfolgten durch Zufall. Wie sich diese Entdeckung noch weiterentwickelt, bleibt noch abzuwarten. Und auch wenn sie keinen großen Meilenstein in der Wissenschaftsgeschichte darstellt, ist es dennoch eine unerwartete Erkenntnis, die Dr. Jelena Lazovic Zinnanti vom Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme machte. Eigentlich waren die nanometerkleinen Diamantpartikel für einen anderen Zweck in ihrem Versuchsaufbau vorgesehen.
Medikamententransportmittel
Die Forscherin untersuchte eigentlich Gelatine-Kapseln versetzt mit besagtem Diamantstaub als Medikamententransportmittel im Körper. Die Diamantpartikel sollten aufgrund ihrer thermischen Eigenschaften dabei helfen, die Kapseln zu erhitzen und aufzubrechen, um die Medikamente freizusetzen. „Ich hatte vor, den Diamantstaub lediglich dafür einzusetzen, die Medikamente-Kapseln zu erhitzen“, erinnert sich Lazovic. „Ich verwendete Gadolinium, um die Position der Staubpartikel zu verfolgen. Ich wollte eigentlich wissen, ob sich die Kapseln mit den Diamanten im Inneren besser erwärmen würden.“
Doch als Gadolinium aus den Kapseln austrat, war die Wissenschaftlerin enttäuscht und beschloss, das Gadolinium in den Kapseln nicht mehr zu verwenden. Schließlich gelangt das Gadolinium, wenn es einmal in der Blutbahn des Patienten oder der Patientin ist, nicht nur in die gewünschten Bereiche, sondern kann sich im ganzen Körper ausbreiten. Das Schwermetall ist auch noch anderthalb Jahre nach Verabreichung im Körper nachweisbar – Langzeitfolgen unbekannt. Daher läuft schon länger die Suche nach einer Alternative. Die neuen makrozyklischen Kontrastmittel bilden hier einen ersten Schritt, da z.B. beim neuen Gadopiclenol nur die Hälfte des sonst notwendigen Gadoliniums erforderlich ist bei gleichbleibender Bildqualität.
Langfristigere Leuchtkraft
Die Überraschung kam jedoch wenige Tage später. „Als ich Tage später MRT-Bilder aufnahm, war ich überrascht. Die Kapseln waren immer noch hell. [...] Der Diamantstaub scheint bessere signalverstärkende Eigenschaften zu haben als Gadolinium“, schlussfolgerte Lazovic. Um den neuen Fund weiter zu prüfen, injizierte die Wissenschaftlerin die Kapseln mit Diamantstaub und Gadolinium in lebende Hühnerembryonen. Wie bereits erwartet verbreitete sich das Gadolinium erneut im gesamten Embryo. Die Diamantnanopartikel hingegen blieb in der Blutbahn und diffundierten nicht ins Gewebe. Zudem leuchteten sie wieder hell im MRT.
Andere Forschungsteams hatten diese Eigenschaft von Diamantstaub in Zusammenhang mit Gadolinium bereits festgestellt. Doch keines untersuchte die eigenständigen Eigenschaften von Diamantstaub im MRT als mögliches Kontrastmittel. „Warum Diamantstaub in unserem MRT hell leuchtet, ist uns immer noch ein Rätsel“, sagt Lazovic. Darüber lässt sich bisher nur mutmaßen: „Ich denke, die winzigen Teilchen haben Kohlenstoffe, die leicht paramagnetisch sind. Möglicherweise haben die Teilchen einen Defekt in ihrem Kristallgitter, der sie leicht magnetisch macht. Deshalb verhalten sie sich wie das T1-Kontrastmittel Gadolinium. Zudem wissen wir nicht, ob Diamantstaub möglicherweise giftig sein könnte, was in Zukunft sorgfältig untersucht werden muss.“
Quelle: idw
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