Ny potential Dessa ljusstyrda fläckar släpper ut aktiva ingredienser på ett kontrollerat sätt

Intelligent patch med ljusbrytare för att revolutionera medicinen

Inte varje läkemedel är lämpligt för att tas oralt eller via en spruta. Samtidigt förblir vårt största orgel ofta oanvänd. Huden ger det största permeabla området för att absorbera läkemedel från läkemedel. Forskare från Schweiz utvecklar för närvarande en ny patch som levererar aktiva ingredienser till huden via integrerade behållare. Denna laddning styrs av ljuset.

Små nanokontainrar är integrerade i den intelligenta plåstret, som kan fyllas med en mängd aktiva ingredienser. De aktiva beståndsdelarna kan doseras med hjälp av ljussignaler. Detta öppnar helt nya metoder inom läkemedelsbehandling. Den ljusstyrda plåstret utvecklas för närvarande av forskare från Empa och University of Fribourg. En tidning om detta ämne har nyligen publicerats i Journal of the American Chemical Society.

En ny patch, som för närvarande är under utveckling, kan innehålla flera droger via integrerade nanopartiklar, som släpps via en specifik ljussignal. (Bild: ChristArt / fotolia.com)

Medicin som går igenom huden

Vissa aktiva ingredienser kan till och med appliceras som en fläck väl över huden, till exempel nikotinutbyte, vissa smärtstillande medel eller preventivmedel. Denna repertoar kan kraftigt expandera med den nya patchen, som rapporterats av empaforskare i St. Gallen och Adolphe Merkle-institutet vid universitetet i Fribourg. Med den nya tekniken kunde doseringen av aktiva ingredienser kontrolleras exakt via ljussignaler.

Hur fungerar det nya gipssystemet?

För att exakt kontrollera de aktiva ingredienserna i plåstret har forskargruppen utvecklat en molekyljusbrytare som är inspirerad av naturen. "Vårt ljusbrytare fungerar på grund av näthinnan i det mänskliga ögat", förklarar Luciano Boesel från Empa-laboratoriet för biomimetiska membran och textilier i ett pressmeddelande om studieresultaten. Liksom de naturliga färgämnena i ögat kan dessa syntetiska fotokrom också aktiveras av ljus. Dessa omkopplare inkorporerades i mikroskopiska polymernanospherer som sedan frisätter innehållet av läkemedlet via en ljussignal.

Högteknologiskt gips

En viss våglängd av ljuset medför en strukturell förändring i de integrerade nanoreaktorerna. Skalet blir permeabelt som ett resultat och de aktiva beståndsdelarna som ingår kan komma undan. Vid en annan våglängd stannar denna reaktion inom några sekunder och läkemedlet frigörs inte.

En bärbar medicineringsreservoar

Den nya plåstret kan fungera som en portabel medicinsk reservoar som levererar exakt läkemedelsleverans när det behövs. "Det är möjligt att använda ljusbrytare för hela spektrumet mellan 450 och 700 nanometer våglängd, dvs för färgat ljus från blått till rött", rapporterar Boesel. Detta lämnar en marginal för kontrollerad leverans av multipla läkemedel till komplexa reaktionskaskader i en enda plåster.

Ytterligare optimering krävs

Med stöd av Nationalfonden och National Center of Competence Research för bioinspirerade material arbetar teamet för att ytterligare optimera den ljuskänsliga plåstret. "Först ska vi undersöka exakt kontrollerbar leverans av ämnen som redan är godkända för applicering genom huden, till exempel vissa smärtstillande medel", sammanfattar Boesel. I framtiden är emellertid många fler behandlingar med gips tänkbara. (Vb)