Wissensplattform · Archiv des EU-Projekts MAG(NET)ICFUN

Magnetische Nanopartikel, genau erklärt.

Wie ein Eisenoxidkern von rund zehn Nanometern Katalysatoren zurückholt, Schwermetalle bindet oder im Magnetfeld Wärme erzeugt – und was das europäische Trainingsnetzwerk MAG(NET)ICFUN von 2012 bis 2017 dazu untersuchte.

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Reihe von Laborkolben und Messkolben aus Glas auf einem dunklen Regal
Laufzeit
1. Okt. 2012 – 31. Jan. 2017
Programm
FP7 · Marie-Curie-Trainingsnetzwerk
Koordination
Universität Regensburg
Projekt-Kennung
CORDIS-ID 290248 ↗

Unabhängige Redaktion: magneticfun.eu wird nicht vom früheren Konsortium betrieben. Projektangaben nach dem CORDIS-Eintrag der Europäischen Kommission.

01 · Das Projekt

Was war MAG(NET)ICFUN?

„Functionalized Magnetic Nanoparticles and their Application in Chemistry and Biomedicine“ war ein Initial Training Network der Marie-Curie-Maßnahmen im 7. Forschungsrahmenprogramm der EU. Acht geförderte Einrichtungen aus sechs Ländern bildeten unter Koordination der Universität Regensburg Nachwuchsforschende aus.

Untersucht wurden beschichtete magnetische Nanopartikel – mit Kernen aus Metallen und Metalloxiden, Hüllen aus Graphen, Silica oder Polymeren – als Plattform für Katalyse, Umweltchemie und Biomedizin.

  1. 02/2013Auftakttreffen in Barcelona
  2. 06/2014Halbzeittreffen in Genua
  3. 2015Symposium zu magnetischen Nanopartikeln auf einer ACS-Tagung in Boston
  4. 01/2017Projektende · laut Abschlussbericht über 50 begutachtete Artikel

Projektgeschichte, Konsortium und Ergebnisse

02 · Grundlagen

Kern, Hülle, Funktion

Ein funktionalisiertes magnetisches Nanopartikel besteht aus einem magnetischen Kern, einer schützenden Hülle und Molekülen an der Oberfläche, die eine Aufgabe übernehmen: einen Katalysator tragen, ein Metallion binden oder einen Wirkstoff transportieren.

Sehr kleine Eisenoxidkerne verhalten sich superparamagnetisch: Im Magnetfeld sind sie stark magnetisch, ohne Feld zeigen sie keine bleibende Magnetisierung. So lassen sie sich steuern, ohne dauerhaft zu verklumpen.

Magnetische Nanopartikel verstehen

Fe₃O₄ Kern Magnetischer Kernz. B. Magnetit, Ø ≈ 10 nm HülleSilica, Polymer, Kohlenstoff Linkerkovalent oder nicht-kovalent Funktionelle GruppeKatalysator, Ligand, Wirkstoff
Aufbau eines funktionalisierten magnetischen Nanopartikels. Schematische Darstellung, nicht maßstabsgetreu.

03 · Anwendungen

7 Forschungsfelder

Jede Seite trennt etablierte Praxis, klinische Studien und Laborforschung – und nennt die Grenzen.

  1. 01 Magnetisch abtrennbare Katalysatoren: Katalyse mit magnetischen NanopartikelnWarum sich homogene Katalysatoren schwer zurückgewinnen lassen, wie magnetische Träger das Problem lösen sollen und woran man prüft, ob ein Katalysator wirklich wiederverwendbar ist. Chemie
  2. 02 Schwermetalle im Wasser: Magnetische Nanopartikel in der WasserreinigungWarum Schwermetalle schwer zu entfernen sind, wie Thiolgruppen auf Magnetit Quecksilber binden, was die Trinkwasserverordnung vorgibt und warum Laborerfolge nicht automatisch Wasserwerke verändern. Umwelt
  3. 03 Magnetische Separation: wie sich Stoffe mit Magnetfeldern trennen lassenEin Magnet zieht beschichtete Partikel samt Zielmolekül oder Zielzelle aus der Lösung. Der Artikel erklärt die Physik, den Unterschied zwischen Beads und Nanopartikeln und die etablierten Einsatzfelder. Labor
  4. 04 Magnetische Hyperthermie: Tumorwärme mit NanopartikelnWie magnetische Nanopartikel im Wechselfeld Wärme erzeugen, was NanoTherm ist, was sich über seinen Stand belegen lässt und warum Feldgrenzen, Wärmeverteilung und Partikelverteilung die Anwendung begrenzen. Biomedizin
  5. 05 Eisenoxid-Nanopartikel als MRT-Kontrastmittel: SPIO, Ferumoxytol und MPIWie Eisenoxid-Nanopartikel das MRT-Signal verändern, wie sie sich von Gadolinium unterscheiden, was aus Endorem und Resovist wurde und welche Rolle Ferumoxytol und Magnetic Particle Imaging spielen. Biomedizin
  6. 06 Magnetischer Wirkstofftransport (Drug Targeting)Wirkstoffe an magnetische Nanopartikel binden und per Magnetfeld ins Zielgewebe lenken: Prinzip, physikalische Grenzen, Freisetzung und der Stand zwischen Labor und früher Klinik. Biomedizin
  7. 07 Magnetofektion: Gentransfer mit magnetischen NanopartikelnWie magnetische Nanopartikel die Transfektion von Zellkulturen verbessern, was die Methode von chemischen, physikalischen und viralen Verfahren unterscheidet und warum sie keine Gentherapie ist. Biomedizin

Übersicht Forschung

04 · Konsortium & Ergebnisse

Acht Einrichtungen, sechs Länder, ein Ausbildungsnetzwerk

Geförderte Einrichtungen laut CORDIS
EinrichtungOrtTyp
Universität Regensburg · KoordinationRegensburg, DEHochschule
ETH ZürichZürich, CHHochschule
Trinity College DublinDublin, IEHochschule
Keele UniversityKeele, UKHochschule
Istituto Italiano di TecnologiaGenua, ITForschungseinrichtung
Institut Català d’Investigació QuímicaTarragona, ESForschungseinrichtung
NanothericsKeele, UKUnternehmen
Mica BiosystemsSolihull, UKUnternehmen
12
Nachwuchsforschende (ESR) und 2 erfahrene Forschende
50+
begutachtete Artikel bis März 2017 (Eigenangabe)
7
netzwerkweite Workshops
4,43
Mio. € EU-Beitrag

Zahlen laut Abschlussbericht und Projektdatenblatt in CORDIS. Im Publikationsarchiv sind 49 Artikel mit DOI verzeichnet.

05 · Wissen

Zum Weiterlesen

Grundlagen

Superparamagnetismus – warum kleine Magnetpartikel keine Restmagnetisierung behalten

Wie Para-, Ferro- und Ferrimagnetismus zusammenhängen, was Blockierungstemperatur und Néel-Brown-Relaxation bedeuten und warum das für Nanopartikel in Flüssigkeiten wichtig ist.

Alle Grundlagenartikel

06 · Häufige Fragen

Kurz beantwortet

Läuft das Projekt MAG(NET)ICFUN noch?

Nein. Das Netzwerk endete am 31. Januar 2017. Es gibt keine offenen Stellen und keine laufende Förderung; diese Website dokumentiert das Projekt unabhängig.

Was bedeutet „funktionalisiert“?

Die Oberfläche des Partikels wird gezielt mit Molekülen versehen, die eine Aufgabe übernehmen – etwa ein Metallion binden oder einen Katalysator tragen.

Sind magnetische Nanopartikel schon in der Medizin im Einsatz?

Einzelne Eisenoxidpräparate sind zugelassen, viele weitere Anwendungen werden noch erforscht. Was wo zugelassen ist, erklären die Artikel im Bereich Forschung.

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