Neue Nanosonde zur Tumorerkennung

Ein pH-Messgerät im Nanomaßstab haben Forscher der Rice University in Houston, Texas, entwickelt. Damit können auch in wässrigen Lösungen im Inneren von Zellen Änderungen des pH-Werts festgestellt werden, die etwa auf einen bösartigen Tumor hindeuten. Bislang muss für eine solche Analyse Tumorgewebe für eine Laborprobe entnommen und unter einem Mikroskop untersucht werden.

Das Verfahren arbeitet mit so genannten Nanoshells, winzigen Partikeln, deren Kern aus Siliziumoxid und deren Hülle aus Gold besteht. Regt man die Teilchen mit elektromagnetischer Strahlung an, emittieren sie ihrerseits Licht. Dessen Wellenlänge lässt sich dabei über die Dicke der Goldhülle einstellen.

Um die Nanoshells pH-sensitiv zu machen, überzogen die Forscher Teilchen mit einer weiteren Hülle aus pMBA-Molekülen. Deren Reaktion auf eine saure Umgebung verändert die Wellenlänge des von den Nanoshells ausgesandten Lichts, sodass daraus auf den pH-Wert geschlossen werden kann – mit einer Genauigkeit von 0,1 auf der dimensionslosen pH-Wert-Skala (Werte kleiner als 7 zeigen das Vorhandensein einer Säure an, zwischen 7 und 14 eine Base).

Die Chemikerin Naomi Halas, Leiterin des Labors für Nanophotonik an der Rice University, nennt das Verfahren "optische Biopsie", bei dem der Patient sich nur einer Injektion der Nanoshells unterziehen muss. Die Arbeit ist im Journal Nanoletters veröffentlicht worden. (nbo)