Nanomedicine in chemistry education: Targeted drug delivery with polymer nanoparticles

Abstract

In diesem Beitrag werden zwei Versuchsreihen zum Thema Nanomedizin für die Oberstufe und Schülerlabore präsentiert. Es wird das Prinzip der „Nanocarrier“ vorgestellt, die genutzt werden können, um Wirkstoffe zielgerichtet zu Organen und infiziertem Gewebe zu transportieren. Dadurch können lokal eine höhere Wirkstoffdosis erreicht und gleichzeitig Nebenwirkungen minimiert werden. Die Versuchsreihen umfassen alle relevanten Schritte von (1) der Wahl bzw. der Synthese der Polymere über (2) die Formulierung und Beladung mit fluoreszierenden Modellsubstanzen bis zu (3) dem zielgerichteten Abbau der Nanocarrier durch Esterspaltung und der Freisetzung der Modellsubstanz. Alle Experimente können als Schülerversuche mit einfachen Geräten aus dem Schullabor innerhalb von einer Doppelstunde durchgeführt werden. Inhaltlich können die Lehrplanthemen „Nano“ und „Polymere“ ideal miteinander vernetzt und zahlreiche klassische Inhalte des Chemieunterrichts (Polymerisation, Polarität, Esterbildung, ‐spaltung, Carbonsäuren, …) anhand eines attraktiven und motivierenden Kontextes eingeführt oder gefestigt werden.