Mittels Positronen-Emissions-Tomographie (PET) lassen sich funktionelle Parameter in Normalgeweben und Tumoren sensitiv in vivo visualisieren. So können Rezeptorstrukturen (z.B. Dichte von ß₂-Adrenozeptoren der Lunge oder von Sulfonylharnstoff-Rezeptoren des Pankreas) in Schnittbildern sichtbar gemacht und quantifiziert werden. Aber auch dynamische Prozesse, wie beispielsweise die funktionelle Transportrate von Medikamententransporten (p-Glykoprotein Pgp), kann mit dieser Technik nicht-invasiv bestimmt werden. Hierzu sind jedoch spezifische Tracer notwendig, die mit Positronen-emittierenden Nukliden (z.B. ¹⁸F oder ⁶⁸Ga) markiert werden.

In verschiedenen Forschungsprojekten wurden und werden neue Verbindungen entwickelt und evaluiert, die eine Darstellung unterschiedlicher Funktionsparameter von Tumoren mittels PET ermöglichen. Die Verbindungen werden in Kooperation mit dem Institut für Kernchemie der Universität Mainz synthetisiert und die Körperverteilung mittels PET visualisiert. Ziel ist die präklinische Entwicklung und Evaluation von Tracern zur prätherapeutischen Erfassung der spezifischen Situation des individuellen Tumors und somit zur Therapiestratifikation in der Onkologie.

Neben der Positronen-Emissions-Tomographie kommen auch optische Verfahren mittels Fluoreszenz-Imaging zum Einsatz, um beispielsweise das Metastasierungsverhalten von Tumoren in vivo zu verfolgen.

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