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Aktuelle medizinische Behandlungen beruhen meist auf der Verabreichung von Medikamenten und deren selektiver Affinität zu den molekularen Zielen im menschlichen Körper, um eine pharmakologische Reaktion zu erzeugen. Die Verwendung von Licht als Stimulus zur Regulierung der Aktivität von Medikamenten bietet Vorteile, da es zeitlich und räumlich präzise gesteuert werden kann, es nicht mit anderen bio(chemischen) Stimuli interferiert und die Bildung von schädlichen Abfallprodukten vermieden wird. Das in lebenden Organismen anwendbare Licht ist durch die Toxizität des UV-Lichts und das Vorhandensein von Biomolekülen, die die Tiefe der Gewebepenetration begrenzen, auf den NIR-Bereich (650–900 nm) beschränkt.
In diesem Projekt werden organische Systeme auf der Basis bereits etablierter, übergangsmetallfreier und FDA-zugelassener organischer Farbstoffe, wie z.B. Indocyaningrün, entwickelt und zu Photofreisetzungssystemen umfunktioniert, die durch NIR-Licht aktiviert werden können. Auf diese Weise kann die therapeutische Wirkung von arzneimittelähnlichen Molekülen bei Bedarf nur am gewünschten Ort und zur gewünschten Zeit ausgelöst werden, wodurch ihre (Neben-)Wirkungen an anderer Stelle begrenzt werden. Die in diesem Projekt entwickelten Photofreisetzungssysteme werden (a) durch Licht im NIR-Bereich (>700 nm) aktiviert, (b) eine beliebige Art von Wirkstoff freisetzen und (c) die gleichzeitige Freisetzung oder Erzeugung von therapeutischen Wirkstoffen ermöglichen. Dieser Ansatz wird es uns ausserdem ermöglichen, Synergien zwischen verschiedenen arzneimittelähnlichen Molekülen für therapeutische Zwecke zu erforschen.