Diamantstaub könnte möglicherweise als Kontrastmittel bei MRT-Aufnahmen verwendet werden. Gadolinium, das bisher als Kontrastmittel zum Einsatz kommt, ist nicht unumstritten.

Medizintechnik

Diamantstaub als neues Kontrastmittel bei MRT-Aufnahmen

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Frank Wittig
Frank Wittig, Reporter für SWR Wissen aktuell
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Ralf Kölbel
Ralf Kölbel, Online-Redakteur bei SWR Wissen aktuell sowie Redakteur bei Redakteur bei SWR Kultur DAS Wissen.

Forschende aus Stuttgart haben per Zufall entdeckt, dass bei MRT-Aufnahmen anstelle des potentiell gesundheitsschädlichen Schwermetalls Gadolinium möglicherweise auch Diamantenstaub zum Einsatz kommen könnte.

Gadolinium ist ein Kontrastmittel, mit dem in der Magnetresonanztomografie (MRT) schwer sichtbare Organstrukturen und anderes Körpergewebe sichtbar gemacht werden können. Damit können zum Beispiel auch Tumore und viele andere Erkrankungen diagnostiziert werden.

Doch das Schwermetall Gadolinium ist nicht unumstritten. Es kann eine Reihe unerwünschter Nebenwirkungen verursachen. Berichtet wird unter anderem von:

  • Hautveränderungen
  • neurologischen Störungen wie Kopfschmerzen, Schwindel und Gefühlsstörungen
  • Muskelschmerzen
  • In einzelnen Fällen kann es auch zu Nierenschäden führen.
Gadolinium ist ein Schwermetall. In reiner Form ist es ähnlich giftig wie Blei und Quecksilber. Diamtstaub besteht aus Kohlenstoff und ist als Kontrastmittel vermutlich weniger gesundheitsschädlich.
Gadolinium ist ein Schwermetall. In reiner Form ist es ähnlich giftig wie Blei und Quecksilber. Diamtstaub besteht aus Kohlenstoff und ist als Kontrastmittel vermutlich weniger gesundheitsschädlich.

Diamantstaub ist vielversprechende Alternative zu Gadolinium

Am Stuttgarter Max-Planck-Institut (MPI) für Intelligente Systeme stellte sich heraus, dass Diamantstaub eine aussichtsreiche Alternative zu Gadolinium sein könnte. Die Entdeckung wurde jetzt in dem renommierten Fachmagazin Advanced Materials veröffentlicht.

Potential des Diamantstaubs ist Zufallsfund

Dr. Jelena Zinnanti betreibt Grundlagenforschung am Stuttgarter MPI. Sie beschäftigt sich mit einem Problem, das Forschende schon seit Jahrzehnten zu lösen versuchen: Wie lassen sich Medikamente oder auch Diagnosehilfen wie das Gadolinium im Körper zielgerichtet zu ihrem Einsatzort bringen, um den übrigen Körper möglichst wenig mit den Substanzen zu belasten.

Vor MRT-Aufnahmen wird bisher standardmäßig ein auf Gadolinium basierendes Kontrastmittel gespritzt.
Vor MRT-Aufnahmen wird bisher standardmäßig ein auf Gadolinium basierendes Kontrastmittel gespritzt.

Die Forscherin erprobte dafür winzige Kapseln aus Gelatine, die in den Blutgefäßen schwimmen und am Einsatzort mit Hitze zum Platzen gebracht werden können. Diese Hitze kann den Kapseln von außen über ein elektromagnetisches Feld zugeführt werden, ohne dem umgebenden Gewebe zu schaden.

In den Kapseln sollten die Diamantpartikel für eine besonders effektive Hitzewirkung sorgen. Doch Zinnanti musste in Voruntersuchungen erkennen, dass das Kontrastmittel Gadolinium für diese Experimente mit dem Gelatinetaxi nicht taugte, weil es aus den Gelatinekapseln austrat. Also beschloss sie, das Schwermetall nicht einzusetzen und entdeckte, dass der Diamantstaub allein sogar bessere signalverstärkende Wirkung besitzt als Gadolinium.

Diamant wird geschliffen. Dabei entsteht Diamantstaub. Dieser könnte möglicherweise als Kontrastmittel bei MRT-Aufnahmen verwendet werden. Gadolinium, das bisher als Kontrastmittel zum Einsatz kommt, ist nicht unumstritten.
Diamantstaub könnte möglicherweise als Kontrastmittel bei MRT-Aufnahmen verwendet werden. Gadolinium, das bisher als Kontrastmittel zum Einsatz kommt, ist umstritten.

Tests mit Hühnerembryonen bestätigt Wirkung des Diamantenstaubs

In einem weiteren Versuch spritzte die Forscherin den Diamantstaub direkt in Blutgefäße von Hühnerembryonen. Hier zeigte sich ein weiterer Vorteil gegenüber dem herkömmlichen Kontrastmittel: Der Diamantstaub blieb in den Blutgefäßen und diffundierte nicht – wie das Gadolinium – ins Gewebe. Bessere Voraussetzungen für eine präzise Darstellung der Gefäße.

Wenn sich herausstellt, dass Diamantstaub sicher und gut verträglich ist, könnte er in Zukunft eine Option für ein neues Kontrastmittel für die Magnetresonanztomografie werden.