Die neue Wirkstofffreisetzung ist von Parasiten inspiriert

Forscher der Johns Hopkins University haben Maschinen mit veränderlicher Geometrie entwickelt, die Medikamente effizient in den Magen-Darm-Trakt transportieren

Der gezielte, effiziente Transport von Arzneimitteln, das sogenannte Drug Delivery, ist eines der großen Ziele der Forscher. Die kontrollierte Freisetzung des Wirkstoffs in bestimmten Körperbereichen ermöglicht es, geringere Mengen an Medikamenten zu verabreichen und unangenehme Nebenwirkungen zu vermeiden. Die Herausforderung ist groß, da die Transporter mit komplexen und vielfältigen Bedingungen im Körperinneren zurechtkommen müssen. Unterschiede bei Temperatur, Säuregehalt und Zellaktivität bergen das Risiko, das Transportmittel unwirksam zu machen und den Wirkstoff so in unerwünschten Bereichen freizusetzen.

Forscher der Johns Hopkins University haben einen neuen Transporter erfunden, der von Parasitenwürmern des Magen-Darm-Trakts inspiriert ist. Die mikroskopisch kleinen Vorrichtungen besitzen sechs Fortsätze, die kleinen, mit Paraffinwachs überzogenen Zähnen ähneln. Die Oberflächenschicht zerstört sich bei Erreichen einer bestimmten Temperatur selbst und ermöglicht es den Zähnen, sich zu biegen und fest an der Darmschleimhaut zu haften. Die Formveränderung betrifft den zentralen Teil der Vorrichtung, der daraufhin beginnt, das Medikament allmählich freizusetzen. Die Vorrichtungen wurden an Tieren getestet; die Ergebnisse finden sich in einem Artikel in der Fachzeitschrift Science Advances.

„Wir haben die Einführung dynamischer, mikrogefertigter intelligenter Vorrichtungen erlebt, die sich über elektrische oder chemische Signale steuern lassen“, sagt Professor David Garcias, Ph.D. „Aber diese Greifer sind so klein, dass Batterien, Antennen und andere Komponenten darauf keinen Platz finden.“ Die Theragrippers, erklärt Gracias, seien weder auf Strom noch auf Funksignale oder externe Steuerung angewiesen. „Stattdessen funktionieren sie wie kleine, zusammengedrückte Federn mit einer temperaturgesteuerten Beschichtung, die die gespeicherte Energie bei Körpertemperatur selbstständig freisetzt“.

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