Präzise Medikamentenabgabe mit Flüssigkernfasern

Vorteile der Flüssigkernfasern

• Präzise Medikamentenabgabe: Flüssigkernfasern ermöglichen die gezielte Abgabe von Wirkstoffen direkt am Ort der Wunde oder Entzündung.
• Langfristige Wirksamkeit: Im Gegensatz zu herkömmlichen Methoden wie Salben oder Spritzen bieten diese Fasern eine kontrollierte und anhaltende Dosierung.
• Vielseitige Anwendungsmöglichkeiten: Die Fasern können zu chirurgischem Nahtmaterial, Wundverbänden oder Textilimplantaten verarbeitet werden.

Die Polymerfasern bestehen aus Polycaprolacton (PCL), einem bioverträglichen und bioabbaubaren Material, das bereits erfolgreich im medizinischen Bereich eingesetzt wird. Der Fasermantel umschließt den flüssigen Kern mit Medikamenten, welche über die Zeit an die Umgebung abgegeben werden. Das Empa-Team in St. Gallen nutzt Schmelzspinnen, um stabile und flexible Flüssigkernfasern herzustellen.

Durch die Auswahl verschiedener Parameter, wie der Manteldicke oder der Kristallstruktur des Mantelmaterials, können die Eigenschaften der Fasern und damit die Abgaberate der Medikamente präzise gesteuert werden. Kleinere Moleküle wie das Schmerzmittel Ibuprofen bewegen sich durch die Struktur des Aussenmantels, während größere Moleküle an den Enden der Fasern abgegeben werden.

Das Herstellungsverfahren kann je nach Empfindlichkeit des Wirkstoffs gegenüber hohen Temperaturen angepasst werden. Unempfindliche Wirkstoffe werden direkt in den Flüssigkern integriert, während temperaturempfindliche Medikamente nachträglich eingeführt werden.

Flüssigkernfasern ermöglichen die Freisetzung von Wirkstoffen über einen längeren Zeitraum und können nach der Freisetzung erneut befüllt werden. Die Anwendungsmöglichkeiten sind vielfältig, von Schmerzmitteln über entzündungshemmende Medikamente bis hin zu Lifestyle-Präparaten.

In Zukunft planen die Forschenden, chirurgisches Nahtmaterial mit antimikrobiellen Eigenschaften zu entwickeln. Ziel ist es, Gewebe bei Operationen so zu vernähen, dass Infektionen vermieden werden. Edith Perret von der Empa betont die Wichtigkeit klinischer Partnerschaften, um weitere Anwendungen zu erforschen und zu realisieren.

„Dank einer Vielzahl verschiedener Parameter lassen sich die Eigenschaften der medizinischen Fasern präzise steuern“, erklärt Edith Perret. „Je nach Wirkstoff kann zudem das Herstellungsverfahren angepasst werden.“

Diese Arbeit unterstreicht das Potenzial von Flüssigkernfasern für die gezielte und langfristige Medikamentenabgabe und bietet eine breite Palette an zukünftigen Anwendungen in der Medizin.

MEDICA.de; Quelle: Empa - Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt