Magnetische Thermoablation zur minimal invasiven Beseitigung von Brusttumoren : In-vitro-Untersuchungen an einer humanen Adenokarzinomzellinie

Frühauf, Sylvia

Eine der möglichen thermischen Behandlungsmethoden von Tumoren ist die magnetische Thermoablation. Ziel dieser Methode ist es, Eisenoxidpartikel (hier Ferrofluide, speziell Magnetit) im Tumor anzureichern und mittels eines externen Magnetwechselfeldes die einzelnen Teilchen anzuregen. Die dabei absorbierte Energie wird in Wärme umgewandelt. Dadurch kommt es zu einer fokussierten Schädigung des Tumors. In der vorliegenden Arbeit wurden In-vitro-Untersuchungen an einer humanen Adenokarzinomzellinie der Mamma (BT-20) mit Ferrofluiden durchgeführt. Zunächst wurde ein geeignetes Verfahren zur Sterilisierung 5 ausgewählter Ferrofluide (Autoklavierung bei 121°C für 5 min) gefunden. Danach erfolgte die Untersuchung der zytotoxischen Verträglichkeit dieser Ferrofluide. Nur eine der Magnetitproben (Magnetitprobe 5) erwies sich als nicht toxisch. Desweiteren wurde die Anlagerung der Magnetitpartikel an die Zellmembran untersucht, um eine Basis für die Temperaturmodellierung am Tumorort zu erhalten. Die elektronenmikroskopischen Aufnahmen zeigten, daß prinzipiell eine Anlagerung von Magnetitpartikeln an die Zellmembran möglich ist. Es wird postuliert, daß dies auf Grund von Reibungsverlusten zu einer Veränderung der Wärmeentwicklung der Magnetite im Magnetwechselfeld führen kann. Mittels Wasserbadexperimenten wurde der Temperaturbereich von 58°C bis 65°C bei kurzen Expositionszeiten (4 min) als Mindesttemperaturbereich definiert, um Tumorzellen irreversibel zu schädigen. Die Zellschädigung wurde anhand einer Zytoskelettanfärbung (Tubulin) dargestellt. Unter vergleichbaren Versuchsbedingungen wurden beispielhaft Zellen mit 26 mg Magnetit der Magnetitprobe 5 durch Exposition im Magnetwechselfeld (400 kHz; 6,5 kA*m-1) auf 53°C erwärmt. Mit den applizierten Hitzedosen als Maß für die zugeführte Wärmemenge in Abhängigkeit zur Zeit wurde die Zellschädigung durch Erwärmung im Wasserbad mit der durch magnetische Thermoablation verglichen. Dabei wies die magnetische Thermoablation überraschend ein tendenziell stärkeres zellschädigendes Potential auf. Die Ursachen dafür bedürfen der weiteren Abklärung.

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Frühauf, Sylvia: Magnetische Thermoablation zur minimal invasiven Beseitigung von Brusttumoren. In-vitro-Untersuchungen an einer humanen Adenokarzinomzellinie. 2003.

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