Jahresbericht 2011 - DFG

Strömung für die Gesundheit
Vernetzte Forschung verspricht immer
Mehrwert. Das gilt für Projekte in der
Einzelförderung wie „Molecule-surface
scattering with velocity-con trolled
molecular beams”, aber auch im Rahmen
von koordinierten Verfahren wie
den DFG-geförderten Schwerpunktprogrammen.
„Ein Schwerpunktprogramm
fördert die Kommunikation,
den Austausch und erlaubt komplementäres
Forschen“, fasst Martin
Sommerfeld von der Martin-Luther-
Universität Halle-Wittenberg dementsprechend
zusammen: „Es ist eine sehr
gute Art, wissenschaftlich zu arbeiten.“
Sommerfeld wirkt mit am Schwerpunktprogramm
„Partikel im Kontakt
– Mikromechanik, Mikroprozessdynamik
und Partikelkollektive“, dessen
deutschlandweite Arbeiten Jürgen Tomas
von der Otto-von-Guericke-Universität
Magdeburg seit Sommer 2010
koordiniert. Für Sommerfeld bietet das
Programm den Rahmen, sich gemeinsam
mit seiner Projektpartnerin Nora
Urbanetz aus dem österreichischen
Graz in einem Teilprojekt mit der „Bedeutung
inter partikulärer Wechselwirkungen
für die Anwendung von Pulvern
zur Inhalation“ zu beschäftigen.
Ziel der Forschungen ist es, kleine
Partikel von weniger als fünf Mikrometern
Durchmesser in die Alveolen
der Lunge zu transportieren. Denn
erst dort können sie medizinisch,
Naturwissenschaften
zum Beispiel gegen Asthma, wirken.
Das Problem: Direkt in einen Inhalator
eingebracht, klumpen die Partikel
aufgrund der großen Haftkräfte
zusammen. Eine mögliche Lösung
scheint die Beschichtung größerer
Teilchen von 50 bis 100 Mikrometern
zu bieten, die sich besser in Luft
dispergieren lassen. Diese sollen die
kleineren Wirkstoffpartikel mit sich
tragen und in den oberen Luftwegen
abstreifen. „Die Träger scheidet der
Körper beispielsweise durch Husten
aus, während der Wirkstoff dort landet,
wo er wirken soll“, fasst Sommerfeld
die Idee zusammen.
Doch damit dieser Prozess funktioniert,
sind viele grundlagenwissenschaftliche
Fragen zu klären. Diesen
nähern sich Sommerfeld und Urbanetz
sowohl mit Computersimulationen
als auch experimentell. Urbanetz
untersucht im Labor, wie die Oberfläche
der Träger beschaffen sein muss.
Denn nur bei Haftkräften im Bereich
von Nano-Newton lösen sich die kleineren
Teilchen optimal ab. Dass dies
beispielsweise bei rauen Oberflächen
besser funktioniert, zeigen Untersuchungen
mit einem Messgerät für die
atomare Bindungskraft, einem „Atomic
Force Microscope“, an dessen
Spitze ein Wirkstoffpartikel angeklebt
und mit dem Trägerpartikel in Kontakt
gebracht werden kann. Die zum
Trennen benötigte Kraft entspricht
der gesuchten Haftkraft.
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