Minispeicher groß im Kommen

Der Doktorand Christian Böhler hat in Zusammenarbeit mit Nanotechnologen ein organisch-anorganisches Hybridmaterial zur Wirkstoffspeicherung entwickelt. Er trug das viskose Macrogol (Polyethylenglycol) PEG 400 auf einen Silicium-Wafer auf und festigte die nur etwa 500 nm dünne Schicht, indem er durch Atomlagenabscheidung noch 60 nm Zinkoxid darauflegte. PEG und ZnO vermischten sich danach miteinander zu dem Hybridmaterial. Dieses ist porös und lässt sich mit kleinen Molekülen befüllen – zur Speicherung von Proteinen ist es jedoch ungeeignet. Die PEG-ZnO-Schicht deckte Böhler dann mit Poly-3,4-ethylendioxythiophen ­(PEDOT) ab, das seine Eigenschaften je nach der elektrischen Spannung verändert: „Vereinfacht betrachtet, funktioniert das Polymer wie ein Netz mit Löchern, die sich beim Anlegen von negativer Spannung öffnen und bei positiver Spannung schließen“, so Böhler. Dabei erreicht die Spannung einen Wert von etwa 500 mV im positiven ­sowie im ­negativen Bereich.

Um die kontrollierte Freisetzung zu prüfen, verwendete Böhler Fluorescein als Modellsubstanz. Von den 25 Gramm, mit denen der Minispeicher beladen wurde, wurden 88 Prozent auf das elektrische Signal hin freigesetzt. Ein Test mit kultivierten Zellen zeigte, dass die Materialien des Speichers biokompatibel sind und dass das freigesetzte Fluorescein von den Zellen aufgenommen wird. Theoretisch könnte nun die Erprobung am Menschen folgen. Der Speicher würde dann unter der Haut der Probanden implantiert werden.

Die Freiburger Forschungsgruppe arbeitet daran, den Minispeicher in verschiedene Kompartimente zu gliedern, die mit verschiedenen Arzneistoffen befüllt werden können, die wiederum zu verschiedenen Zeiten unabhängig voneinander freigesetzt werden können. |