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Wie Chitosan gegen Brustkrebs helfen kann

Brustkrebs wird eine von acht Frauen im Laufe ihres Lebens betreffen. Besonders metastasierender Brustkrebs weißt nur eine geringe Überlebensrate auf. In diesem Artikel stellen wir Ihnen eine Review vor, die sich mit aktuellen Forschungen zu der Anwendung von Chitosan in der Brustkrebs Therapie und Diagnostik beschäftigt.

CHITOSAN: EINE VIELSEITIGE BIO-PLATTFORM FÜR DIE THERANOSTIK VON BRUSTKREBS

Madamsetty, V. S.; Tavakol, S.; Moghassemi, S.; A. Dadashzadeh, J. D. Schneible, I. Fatemi, A. Shirvani, A. Zarrabi, F. Azedi, A. Dehshahri, A. A. Afshar, K. Aghaabbasi, A. Pardakhty, R. Mohammadinejad, P. Kesharwani, Chitosan: A versatile bio-platform for breast cancer theranostics, Journal of Controlled Release, Volume 341, 2022, Pages 733-752, ISSN 0168-3659, https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2021.12.012.

Brustkrebs (BC) ist eine neoplastische, frequente Erkrankung von Frauen in entwickelten bzw. sich entwickelnden Ländern, die hohe Mortalitätsraten durch Metastasenbildung in Lunge, Hirn oder Leber aufweist. Eine von acht Frauen wird im Laufe ihres Lebens davon betroffen sein. Behandelt wird BC durch Medikamente, z.B. in Form einer Chemo-, Immun- oder Hormontherapie, Radiotherapie, Operationen oder eine Kombination davon. Allerdings wurde noch keine ideale Methode gefunden. Medikamentöse Therapien weisen oft starke Nebenwirkungen auf, während Operationen und Radiotherapien nur eine geringe Spezifität und hohe Invasion besitzen. Insgesamt weißt metastasierender BC nur eine geringe 5-Jahres-Überlebensrate von ca. einem Viertel der betroffenen Frauen auf.
Große Bemühungen werden daher betrieben neue Therapien mit weniger Nebenwirkungen und einer geringen Invasion zu entwickeln. Vielversprechende Ansätze sind in der Nanomedizin z.B. in drug delivery Systemen oder Nanopartikeln zur Reduktion des Tumorwachstums und der Metastasenbildung zu finden. Dabei sind natürliche Polymere, wie Chitosan, durch ihre gute Biokompabilität und Bioabbaubarkeit besonders interessant. Chitosan ist dort im Fokus, da es durch seine freien Amingruppen leicht modifiziert werden kann und somit die makroskopischen Eigenschaften gezielt verändert werden können.
In der Behandlung von BC gibt es bereits einige Ansätze, wie Chitosan Therapien und Diagnostik verbessern könnte.

CHITOSAN IN DRUG DELIVERY SYSTEMEN

  • Chitosanbasierte-Nanopartikel (CS-NPs) sind in der Lage Schleimhautbarrieren zu überwinden und Wirkstoffe verzögert freizusetzen
  • Studien zu chitosanbasierten Wirkstofftransport von z.B. Tamoxifen, Doxorubicin, Curcumin
  • Tamoxifen:
    • Nicht-steroides Antiöstrogen, zur Behandlung von fortgeschrittenen BC Erkrankungen Frauen nach der Menopause, palliative Behandlung von Frauen vor der Menopause
    • Orale Gabe zeigt nur geringe Effizienz und signifikante Nebenwirkungen, allerdings vielversprechende Ergebnisse mit CS-NPs
    • Layer-by-Layer Multi-Alginat/Chitosan-Komplex-NPs ermöglichen lokale und konzentrierte Wirkstofffreisetzung
    • Verbesserte Bioverfügbarkeit und Antitumoreffekte von Tamoxifen mit modifizierten α-Tocopherol Succinat-g-Carboxymethyl CS-NPs
    • NPs beladen mit Tamoxifen zeigten geringere IC50 Werte gegen MCF7 Zellen als der ungebundene Wirkstoff
  • Doxorubicin (DOX)
    • Oft genutztes Chemotherapeutikum für BC, dass ohne Nanoformulationen ernsthafte Nebenwirkungen aufweist
    • magnetische CS-Nanocarriers für pH-abhängigen, gezielten Wirkstofftransport, auch Aufnahme dieser NP in DOX-resistenten Zellen
    • Injizierbares auf co-crosslinking chitosanbasiertes thermosensitives Hydrogel mit 188Re-und DOX um das Wiederauftreten von Revidenzen nach einer Masektomie zu verhindern
  • Curcumin (1,7-bis-(4-hydroxy-3-methyloxyphenyl) -1,6-hepta-diene-3,5-dione)
    • Außergewöhnliche Antitumoreigenschaften, hemmt Krebsproliferation und Apoptose, Einfluss auf Expression und Aktivität von Zytokinen, Enzymen, Transkriptionsfaktoren, Zellüberlebensgene
    • Problem: wasserunlöslich und instabil → Verbesserung durch Nanotechnologie
    • pH-sensitive Chitosan-Zinkoxid-NPs zur Verbesserung der antibakteriellen und Antitumoreigenschaften von Curcumin
    • Chitosan-Liponsäure-NPs zur Verbesserung des Curcumintransports zu den BC-Zellen, dadurch verbesserte Akkumulation in den Krebszellen und eine höhere Abtötungseffizienz

CHITOSAN IN GEN DELIVERY SYSTEMEN

  • Vielversprechend durch Interaktion zwischen negativ geladenen Nukleinsäuren und positiv geladenen Chitosan
  • Möglichkeit über Gentransfer pathogene Gene zu inaktivieren, die in der Invasion von Tumorzellen eine Rolle spielen, allerdings Gefahr auch gesunde Zellen zu treffen → aktives bzw. passives Targeting wichtig
  • Option: Einkapseln oder Funktionalisierung mit Chitosan
  • Niedrigmolekulares Chitosan (LMWC, Mw von ca. 2000 Da) wird gut von Zellen aufgenommen, allerdings nur geringe Freisetzung von Nukleinsäuren, schlechtes Gensilencing Potential
  • Chitosan mit mittlerem Molekulargewicht (20 000 – 80 000 Da) am effizientesten, Kompromiss zwischen guter Zellaufnahme und Nukleinsäurefreisetzung
  • Verbesserung der Chitosanlöslichkeit durch Funktionalisierung mit z.B. Laktat, Polyhistidinarginin oder thioliertes Glykol
  • Übertragung von miRNA und siRNA oder DNA durch Bindung an Oberfläche oder einschließen in CS-NPs

CHITOSAN FÜR GEN UND DRUG CO-DELIVERY

  • Verbesserung Antitumoreigenschaften von Genübertragungen durch Co-Übertragung mit Wirkstoff
  • Beispiel: CS-NPs mit Anti-Mucin1-Adaptamer eingekapselt mit GF-1R siRNA und Docetaxel als Chemotherapeutika führten zu einer besseren Aufnahme in die Zelle und einer höheren Krebszellmortalität
  • Kombinierte Gen und Wirkstoffübertragungen zeigten höheres Potential in der BC Bekämpfung als freier Wirkstoff und Nukleinsäuren, als auch reine CS-NPs mit Wirkstoff oder Nukleinsäuren

CHITOSAN IN BC BIOIMANGING UND THERANOSTIK

  • CS-NPs interessant zum Bioimaging von Krebszellen durch magnetische und optische Besonderheiten
  • Beispiele:
    • Gold-Nanopartikel ummantelt mit Glykolchitosan → Krebszelldetektion durch photoakustische Kontrasteigenschaften, Akkumulation der Nanopartikel innerhalb der Krebszellen führt zur Erhöhung der Temperatur innerhalb der Zellen, die detektiert werden kann
    • N,N,N-trimethyl Chitosan umhüllt von magnetischen Nanopartikeln mit DOTA oder 68Gallium als radioaktiven Chelator zum Imaging von BC-Zellen in PET/MRI-Scanning

Zusammenfassung und Zukunftsaussichten: Insgesamt weist Chitosan ein großes Potential in der Therapie und Diagnostik von BC auf, z.B. in Form von Nanopartikeln zum Gen- und Wirkstofftransport. Allerdings beschäftigen sich nur fünf der 114 klinischen Studien auf clinicaltrials.gov mit Chitosan in der Therapie gegen Brust-, Lungen- oder Prostatakrebs. Besonders inhomogenes Chitosan und Probleme beim Scale-Up erschweren die Entwicklung von Therapeutika mit Chitosan. Vielversprechende Ansätze sehen die Autoren des Reviews in der Entwicklung von mucosalen Impfstoffen. Weiteres Optimierungspotential läge zudem in der Verbesserung der physiochemischen Eigenschaften von Chitosan. Link zum Artikel: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34906606/

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Kontakt

  • Heppe Medical Chitosan GmbH
    Heinrich-Damerow-Straße 1
    D-06120 Halle (Saale)
  • Tel.: +49 (0) 345 27 996 300
    Fax: +49 (0) 345 27 996 378
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Nanokomposite mit antioxidativen Eigenschaften für zahnmedizinische Anwendungen

Nanokomposite mit antioxidativen Eigenschaften gewinnen zunehmend an Bedeutung in der biomedizinischen und insbesondere in der zahnmedizinischen Forschung. Dabei handelt es sich um Werkstoffkombinationen, die klassische Materialien mit Nanopartikeln vereinen – mit dem Ziel, mechanische, chemische oder biologische Eigenschaften gezielt zu verbessern. [1]

Wie unsere Mundgesundheit profitiert

Zellschäden und oxidativer Stress – ausgelöst durch sogenannte freie Radikale – betreffen auch die Mundhöhle. Antioxidantien wirken diesen schädlichen Molekülen entgegen, indem sie sie neutralisieren, und leisten damit einen wertvollen Beitrag zur Erhaltung der Zahngesundheit.
Ein besonders spannender Wirkstoff in diesem Zusammenhang ist Vitamin K2: Es besitzt entzündungshemmende Eigenschaften und unterstützt den Knochenstoffwechsel. [2] Damit trägt es zur Vorbeugung von Osteoporose und Zahnverlust bei. Zusätzlich gibt es Hinweise darauf, dass Vitamin K2 auch der Gefäßverkalkung entgegenwirkt – ein Aspekt, der sich wiederum positiv auf die allgemeine Mundgesundheit auswirken kann. [3]
Neuere Erkenntnisse deuten zudem darauf hin, dass Vitamin K2 entzündliche Prozesse im Zahnfleisch beeinflussen und über immunregulatorische Mechanismen Entzündungen im Mundraum reduzieren kann [2].

Forschung zu antioxidativen Nanokompositen

In einer aktuellen Studie wurde die antioxidative Wirkung von Nanokompositen untersucht, die aus Hydroxyapatit, Chitosan und Vitamin K2 bestehen. Im Rahmen der Untersuchung wurden vier unterschiedliche Proben analysiert (Vitamin K2, Vitamin K2 kombiniert mit Chitosan, Vitamin K2 kombiniert mit Nano-Hydroxyapatit und Vitamin K2 mit Chitosan und Nano-Hydroxyapatit als vollständiges Nanokomposit). [1]

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Die antioxidative Aktivität wurde mithilfe des DPPH-Radikalfängertests gemessen – einem etablierten Verfahren zur Quantifizierung freier Radikale. Das Ergebnis: Die Kombination aus Vitamin K2, Chitosan und Nano-Hydroxyapatit zeigte die höchste antioxidative Wirkung. Dicht gefolgt von der Variante mit Vitamin K2 und Chitosan [1].

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Potenzial für die Zahnmedizin

Dank ihrer hohen antioxidativen Kapazität sind solche Nanokomposite vielversprechende Kandidaten für verschiedene zahnmedizinische Einsatzbereiche [4]. Denkbare Anwendungen sind:
• Schutzschichten für Füllungsmaterialien zur Reduktion oxidativer Schäden
• Implantatbeschichtungen zur Förderung der Heilung
• Innovative Mundpflegeprodukte zur Neutralisierung freier Radikale [5]
Die Forschung legt nahe, dass Nanokomposite mit Vitamin K2, Chitosan und Nano-Hydroxyapatit zur gezielten Optimierung zahnmedizinischer Materialien beitragen können. Weitere Studien werden benötigt, um die optimale Zusammensetzung und Anwendung dieser neuartigen Werkstoffe zu bestimmen. [1]
In unserem Onlineshop finden Sie eine breite Auswahl an Chitosanen, die sich für dentalmedizinische Anwendungen eignen. Sprechen Sie uns gern an – wir beraten Sie kompetent und finden gemeinsam das passende Produkt für Ihr Projekt!

Mehr als nur antioxidativ: Auch antimikrobiell wirksam

Neben ihren antioxidativen Eigenschaften zeigen Nanokomposite aus Vitamin K2, Chitosan und Nano-Hydroxyapatit auch ein vielversprechendes antimikrobielles Potenzial. In aktuellen Studien konnten diese Materialien das Wachstum klinisch relevanter Mikroorganismen deutlich hemmen. Insbesondere in der Beschichtung von Zahnimplantaten bieten sie damit einen doppelten Vorteil: Sie schützen vor oxidativem Stress und wirken gleichzeitig gegen bakterielle Besiedlung – ein entscheidender Faktor für die langfristige Osseointegration und den Erhalt periimplantärer Gewebe. [6]

Zusammenfassung:

Ein neu entwickelter Nanokomposit aus Vitamin K2, Chitosan und Nano-Hydroxyapatit zeigt in vitro signifikante antioxidative und antimikrobielle Eigenschaften. Besonders Chitosan trägt wesentlich zur bioaktiven Funktionalität des Materials bei.
Wesentliche Erkenntnisse:
• Höchste antioxidative Aktivität bei der Kombination Vitamin K2 + Chitosan + Nano-Hydroxyapatit
• Deutliche Hemmung mikrobieller Stämme, relevant für die orale Gesundheit
• Chitosan wirkt synergistisch und unterstützt zusätzlich die Osseointegration bei Implantaten
• Eignung für dentalmedizinische Anwendungen wie Implantatbeschichtungen, Füllungsschutz und bioaktive Mundpflege

 

Quellen
1. Free radical scavenging activity of nano-hydroxyapatite (HA)/chitosan/vitamin K2 for biomedical applications | AIP Conference Proceedings | AIP Publishing, abgerufen am 06.06.2025
2. Vitamin K2 als Mittel gegen Entzündungen? – Biochemie für dein genetisches Maximum, abgerufen am 10.06.2025
3. Torhaus – Ihre Zahnärzte | Warum sind K-Vitamine wichtig für die Zähne, abgerufen am 10.06.2025
4. A Review on Nanocomposite Coatings in Dentistry | Journal of Materials Science, abgerufen am 06.06.2025
5. Use of Antimicrobial Nanoparticles for the Management of Dental Diseases, abgerufen am 06.06.2025
6. Assessment of Antimicrobial Activity of Nanocomposites Based on Nano-Hydroxyapatite (HAP), Chitosan, and Vitamin K2

Stabilität, Herausforderungen und Perspektiven von Chitosan für die Delivery von Krebsmedikamenten und geweberegenerativen Wachstumsfaktoren

Im Review Artikel wurden verschiedene Plattformen auf Chitosanbasis zur Drug Delivery vorgestellt. Speziell wurden hier besonders Systeme zur Krebsbehandlung und zur Delivery von Wachstumsfaktoren, die die Geweberegeneration fördern beleuchtet.

 

 

Chitosan-basierte nicht-partikuläre Impfstoff-Verabreichungssysteme

Die Entwicklung sicherer und wirksamer Impfstoffe stellt eine große Herausforderung dar. Neben der Erzeugung einer ausreichenden Immunantwort müssen Impfstoffe auch über längere Zeit stabil bleiben – sowohl innerhalb als auch außerhalb des Körpers. Masimov und Wasan stellen in ihrem Review-Artikel verschiedene Anwendungen von Chitosan und Chitosan-Derivaten als Adjuvans in der Entwicklung von partikulären und nicht-partikulären Impfstoffen vor.

 

Treffen Sie uns in 2025

Im Jahr 2025 werden wir an mehreren Symposien oder Messen teilnehmen. Wir würden uns freuen, Sie bei der nächsten Veranstaltung begrüßen zu dürfen.

Merken Sie sich die Termine folgender Veranstaltungen vor:

Startup Innovation Exhibition
25. - 27. June 2025 | Seoul, Korea
 
International Polysaccharide Conference
25. - 28. August 2025 | Sundsvall, Schweden
 
Asia-Pacific Chitin and Chitosan Symposium
26. - 29. August 2025 | Taipei, Taiwan
 
International Conference on Chitin and Chitosan
26. - 29. Oktober 2025 | Hermosillo, Mexiko
 
28. - 30. Oktober 2025 | Frankfurt, Deutschland
 
17. - 20. November 2025 | Düsseldorf, Deutschland
 
International Conference on Biopolymers and Polymer Science
04. - 06. Dezember 2025 | Paris, Frankreich

 

Wir suchen SIE - Mitarbeiter in der Produktion (m/w/d)

Keine Lust auf Langeweile? Für die Verstärkung unseres Teams suchen wir ab sofort Produktionsmitarbeiter (m/w/d) im Bereich Pharma- und Medizintechnik

Pharmakant (m/w/d) für ProduktioN

Die Heppe Medical Chitosan GmbH (HMC) ist ein mittelständisches Chemie-/Pharma-Unternehmen, das sich als Weltmarktführer im Bereich Chitosan und Chitosan-Derivate etabliert hat. Unser Bioprodukt wird in chemischen Verfahren im kg-Maßstab als innovativer Rohstoff für die Pharmaindustrie und Medizintechnik hergestellt. Chitosane sind unsere Passion.

Wir suchen Mitarbeiter (m/w/d), die Lust darauf haben, langfristig an der Herstellung dieser einzigartigen Rohstoffe mitzuwirken.

Zu Ihren Aufgaben gehören:

  • Betreuung verschiedener Produktionsabläufe, teilweise in Teamarbeit aber auch in Eigenverantwortung
  • Herstellung unserer Produkte durch chemische Synthese nach Rezeptur
  • Bedienung und Überwachung von Reaktoren und Mühlen
  • Abfüllung von Zwischen- und Endprodukten
  • Mitarbeit bei Syntheseentwicklungen
  • Arbeiten teilweise im GMP Umfeld (Reinraum Klasse C)
  • Dokumentation der durchgeführten Arbeiten
  • Wartung und Reinigung von Reaktoren und Arbeitsmaterialien

Es wäre super, wenn Sie Folgendes mitbringen:

  • Eine erfolgreich abgeschlossene Berufsausbildung zum Pharmakanten, Chemikanten, eine vergleichbare Ausbildung oder einen Bachelor in Chemie
  • Eine saubere, zuverlässige, strukturierte und sorgfältige Arbeitsweise
  • Erfahrungen in der Medizinprodukte- oder Pharmaindustrie von Vorteil
  • Gute Deutschkenntnisse in Wort und Schrift
  • Flexibilität, Teamfähigkeit und Qualitätsbewusstsein

Was wir Ihnen bieten:

  • Eine klasse Arbeitsatmosphäre in einem freundlichen und kollegialen Team
  • Umfassende Einarbeitung sowie Schulungen
  • Ein abwechslungsreiches Tätigkeitsfeld
  • Perspektiven für Ihre persönliche Weiterentwicklung
  • 40 Wochenstunden mit flexibler Arbeitszeit, Arbeitszeitrahmen: 07:00-18:00 Uhr
  • KEINE Wochenend- oder Schichtarbeit
  • Unbefristeter Arbeitsvertrag
  • Sehr gute Verkehrsanbindung
  • Kaffee, Tee und Wasser inklusive

Wir freuen uns auf Ihre aussagekräftige Bewerbung. Teilen Sie uns in dieser Ihren möglichen Eintrittstermin und Ihre Gehaltsvorstellung mit. Die Bewerbungsunterlagen mit Motivationsschreiben senden Sie bitte als PDF-Dokument per E-Mail an Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein.. Ihre Ansprechpartnerin unsere Geschäftsführerin Frau Katja Richter.


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