Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Licht-empfindliche Membran mit Wirkstoffdepot - Schonender Koffein-Kick für Frühchen

23.10.2014

Empa-Forscher haben eine Membran entwickelt, die – durch UV-Licht aktiviert – Wirkstoffe schonend über die Haut an die Patienten abgibt. Freuen können sich darüber in Zukunft alle, die Angst vor Spritzen haben. Aber auch Frühgeborene, denen dies zusätzlichen Stress ersparen würde.

In der Medizin werden zunehmend minimal-invasive oder sogar nicht-invasive Technologien entwickelt. So ist es etwa möglich, diverse Operationen sozusagen durchs «Schlüsselloch» durchzuführen, also ohne grossen Schnitt mit dem Skalpell und mit entsprechender Operationsnarbe.


Durch eine Maske belichtete Membran: Dort, wo das UV-Licht die Membranschicht aktiviert hat, erscheint ein rosafarbener Vogel. Bild Empa


Im Empa-Labor wird die Membran mit Spiropyran funktionalisiert und dadurch «schaltbar» gemacht. Bild Empa

Ähnliche Möglichkeiten gibt es nun auch bei der Medikamentenabgabe: Statt mit Spritzen oder über Sonden können Wirkstoffe künftig in ein Pflaster integriert werden, das diese dann kontinuierlich abgibt. So können die Wirkstoffe schonend über die Haut aufgenommen werden.

Medikamenten-Pflaster gegen die Angst vor der Spritze

Seit einigen Jahren erhalten Babys, die zu früh geboren wurden, so genannte Frühchen, Koffein, um einen Atemstillstand zu verhindern. Das Koffein wird ihnen dabei im Brutkasten über eine Sonde zugeführt oder muss gespritzt werden.

Beides bedeutet für die noch sehr empfindlichen Kinder zusätzlichen Stress; ausserdem lässt sich der Wirkstoff nicht optimal dosieren. Zum Abgabezeitpunkt entsteht eine Konzentrationsspitze, danach lässt die Wirkstoffkonzentration teilweise schnell wieder nach. Wünschenswert wäre eine gleichmässige Dosierung über mehrere Stunden.

Die Empa hat nun mit dem Universitätsspital Zürich in einem vom Schweizerischen Nationalfonds (SNF) finanzierten Projekt ein Pflaster entwickelt, das Wirkstoffe über eine Membran abgibt. Dieses wird einfach auf die Haut der Frühchen geklebt und gibt dann beispielsweise Koffein während einiger Stunden kontinuierlich über die Haut an die kleinen Patienten ab, ohne dass diese durch einen Einstich empfindlich gestört werden müssen.

Im Labor entwickelt – am Unispital getestet

Die an der Empa entwickelte Membran ändert ihre Eigenschaften, nachdem sie mit UV-Licht bestrahlt worden ist. Bekannt ist ein solcher Effekt etwa bei selbsttönenden Brillengläsern, bei denen Silber auf die UV-Bestrahlung reagiert und die Gläser verdunkelt.

Bei der Membran sind es allerdings andere lichtempfindliche funktionale Gruppen, so genannte Spiropyrane, die die Membran durchlässiger machen, sodass Wirkstoffe schneller fliessen. Diese Funktion bleibt dann über mehrere Stunden erhalten. Ohne Bestrahlung hält die Membran die Wirkstoffe im Depot zurück, wie die Forscher in einer kürzlich veröffentlichten Studie im Fachblatt «Advanced Functional Materials» berichten.

Wesentlich bei der Entwicklung war, sowohl die abgegebene Wirkstoffmenge wie auch die Dauer der Abgabe genau steuern zu können. An der Entwicklung beteiligte Mediziner des Universitätsspitals Zürich sehen für das neue Pflaster gute Marktchancen, da die Abgaberate genau kontrolliert und an die Anforderungen angepasst werden kann. Bis Patientinnen und Patienten von der Neuentwicklung profitieren können, dürfte es indes noch eine Weile dauern. Zunächst sucht die Empa Partner für die industrielle Herstellung der Pflaster.

Literaturhinweis

From Membrane to Skin: Aqueous Permeation Control Through Light-Responsive Amphiphilic Polymer Co-Networks, K. Schöller, S. Küpfer, L. Baumann, P. Hoyer, D. de Courten, R.M. Rossi, A. Vetushka, M. Wolf, N. Bruns, L.J. Scherer, Advanced Functional Materials, 2014, 24, 5194-5201, DOI: 10.1002/adfm.201400671

Weitere Informationen:

http://www.empa.ch/plugin/template/empa/3/152072/---/l=1

Rémy Nideröst | EMPA

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Wie verbessert man die Nahtqualität lasergeschweißter Textilien?
20.02.2018 | Hohenstein Institute

nachricht Stahl ist nicht gleich Stahl: Informatiker und Materialforscher optimieren Werkstoffklassifizierung
19.02.2018 | Universität des Saarlandes

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Die Brücke, die sich dehnen kann

Brücken verformen sich, daher baut man normalerweise Dehnfugen ein. An der TU Wien wurde eine Technik entwickelt, die ohne Fugen auskommt und dadurch viel Geld und Aufwand spart.

Wer im Auto mit flottem Tempo über eine Brücke fährt, spürt es sofort: Meist rumpelt man am Anfang und am Ende der Brücke über eine Dehnfuge, die dort...

Im Focus: Eine Frage der Dynamik

Die meisten Ionenkanäle lassen nur eine ganz bestimmte Sorte von Ionen passieren, zum Beispiel Natrium- oder Kaliumionen. Daneben gibt es jedoch eine Reihe von Kanälen, die für beide Ionensorten durchlässig sind. Wie den Eiweißmolekülen das gelingt, hat jetzt ein Team um die Wissenschaftlerin Han Sun (FMP) und die Arbeitsgruppe von Adam Lange (FMP) herausgefunden. Solche nicht-selektiven Kanäle besäßen anders als die selektiven eine dynamische Struktur ihres Selektivitätsfilters, berichten die FMP-Forscher im Fachblatt Nature Communications. Dieser Filter könne zwei unterschiedliche Formen ausbilden, die jeweils nur eine der beiden Ionensorten passieren lassen.

Ionenkanäle sind für den Organismus von herausragender Bedeutung. Wenn zum Beispiel Sinnesreize wahrgenommen, ans Gehirn weitergeleitet und dort verarbeitet...

Im Focus: In best circles: First integrated circuit from self-assembled polymer

For the first time, a team of researchers at the Max-Planck Institute (MPI) for Polymer Research in Mainz, Germany, has succeeded in making an integrated circuit (IC) from just a monolayer of a semiconducting polymer via a bottom-up, self-assembly approach.

In the self-assembly process, the semiconducting polymer arranges itself into an ordered monolayer in a transistor. The transistors are binary switches used...

Im Focus: Erste integrierte Schaltkreise (IC) aus Plastik

Erstmals ist es einem Forscherteam am Max-Planck-Institut (MPI) für Polymerforschung in Mainz gelungen, einen integrierten Schaltkreis (IC) aus einer monomolekularen Schicht eines Halbleiterpolymers herzustellen. Dies erfolgte in einem sogenannten Bottom-Up-Ansatz durch einen selbstanordnenden Aufbau.

In diesem selbstanordnenden Aufbauprozess ordnen sich die Halbleiterpolymere als geordnete monomolekulare Schicht in einem Transistor an. Transistoren sind...

Im Focus: Quantenbits per Licht übertragen

Physiker aus Princeton, Konstanz und Maryland koppeln Quantenbits und Licht

Der Quantencomputer rückt näher: Neue Forschungsergebnisse zeigen das Potenzial von Licht als Medium, um Informationen zwischen sogenannten Quantenbits...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Digitalisierung auf dem Prüfstand: Hochkarätige Konferenz zu Empowerment in der agilen Arbeitswelt

20.02.2018 | Veranstaltungen

Aachener Optiktage: Expertenwissen in zwei Konferenzen für die Glas- und Kunststoffoptikfertigung

19.02.2018 | Veranstaltungen

Konferenz "Die Mobilität von morgen gestalten"

19.02.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Highlight der Halbleiter-Forschung

20.02.2018 | Physik Astronomie

Wie verbessert man die Nahtqualität lasergeschweißter Textilien?

20.02.2018 | Materialwissenschaften

Der Bluthochdruckschalter in der Nebenniere

20.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics