Physik
Langsame Elektronen gegen Krebs

Janine Schwestka wird in den nächsten Wochen ihre Doktorarbeit abschließen.
  • Janine Schwestka wird in den nächsten Wochen ihre Doktorarbeit abschließen.
  • Foto: Technische Universität Wien
  • hochgeladen von Katharina Kropshofer

Physikerin Janine Schwestka erforscht, wie Ionen mit Materialien wechselwirken.

WIEDEN. Um Tumore zu bekämpfen, werden im Rahmen einer sogenannten Ionentherapie elektrisch geladene Teilchen – also elektrisch geladene Atome oder Moleküle – auf menschliches Gewebe geschossen. Die Ionen schädigen die DNA und zerstören so die Krebszellen. Wenn die Ionen auf das Gewebe stoßen, wird Energie und somit einzelne Elektronen, also negativ geladene Teilchen, frei.

Wie das im Detail passiert, konnte ein Team rund um Janine Schwestka, Doktorandin am Institut für Angewandte Physik der Technischen Universität, TU, Wien nun zeigen. „Ich konnte sehen, dass es sehr viele Elektronen sind, die hier entstehen und dass diese ziemlich niedrige Energien haben“, so Schwestka. Das ist wichtig, denn genau diese niedrigen Energien werden benötigt, um die DNA effektiv zu schädigen. Der sogenannte interatomare Coulomb-Zerfall.

Test mit Graphen

In ihren Experimenten gehe es um Grundlagenforschung, so Schwestka, der Einsatz in der Krebstherapie eine mögliche Folge. Gewebe, wie in der Krebsforschung, benützte Schwestka nicht: „Wir verwenden kein biologisches Material, um die Ionen durchzuschicken, sondern ein Testmodell, Graphen, das man auch in normalen Materialien findet.“ Graphen ist eine Schicht aus einer einzigen Lage an Kohlenstoffatomen und damit eines der wenigen echten zwei-dimensionalen Materialien, die den Wechselwirkungsprozess besser verstehen lassen. „Die Ionen können durchfliegen und danach noch detektiert werden. In anderen Geweben würde das Ion steckenbleiben oder seine ganze Energie dort abgeben.“ Durch das dünne Graphen ist es möglich, genau zu betrachten, wie viel Energie abgegeben wird und welcher Ladungsaustausch mit dem Material geschieht.

Lieblingsfach Physik

Die ursprüngliche Begeisterung für ihr Fach fand Schwestka schon im Physikunterricht während der Gymnasiumzeit. Während ihres Studiums der Technischen Physik kam sie an die Atom- und Plasmaphysik-Gruppe der TU Wien. Eine Dissertationsstelle folgte. Ihre Doktorarbeit wird sie in den nächsten Wochen abschließen. „Dann muss ich mir überlegen, ob ich in der Wissenschaft bleibe und eine Post-Doc-Stelle annehme oder doch in die Industrie gehe.“ Wien sei in jedem Fall – sei es als Forschungsstandort in diesem Gebiet als auch in der direkten Anwendung – ein gutes Pflaster.

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