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06.05.2022 | Kleb- und Dichttechnik | Nachricht | Online-Artikel

Verband mit integrierten Medikamenten

verfasst von: Leyla Buchholz

2:30 Min. Lesedauer
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Mit einem Verband, der Medikamente freisetzt, sobald eine Infektion in einer Wunde beginnt, ließen sich Verletzungen effizienter behandeln. Forschende an der Empa arbeiten derzeit an Polymerfasern, die ein keimtötendes Mittel abgeben.

Ob eine Wunde unter dem Verband problemlos verheilt oder Bakterien in das verletzte Gewebe eindringen und eine Entzündung entfachen, lässt sich von außen nicht erkennen. Sicherheitshalber werden also desinfizierende Salben oder Antibiotika auf der Wunde verteilt, bevor ein Verband angelegt wird. Diese vorbeugenden Maßnahmen sind aber nicht in jedem Fall notwendig. So werden Medikamente verschwendet und Wunden “übertherapiert“.
Dazu kommt, dass der verschwenderische Umgang mit Antibiotika die Entstehung von multiresistenten Keimen fördert, die ein immenses Problem der globalen Gesundheitsversorgung darstellen. Forschende der beiden Empa-Labore “Biointerfaces“ und "Biomimetic Membranes and Textiles“ in St. Gallen wollen dies ändern. Sie entwickeln einen Verband, der selbstständig nur dann antibakterielle Medikamente verabreicht, wenn sie auch wirklich benötigt werden.

Entwicklung eines hautverträglichen Polymerverbundstoffes

Nach der Idee des interdisziplinären Teams um Qun Ren und Fei Pan soll der Verband mit Medikamenten “beladen“ sein und zudem auf Umweltreize reagieren. “Auf diese Weise könnten Wunden präzise und im richtigen Moment behandelt werden“, erklärt Fei Pan. Als Umweltreiz suchte sich das Team einen bestens bekannten Effekt aus: den Temperaturanstieg in einer infizierten, entzündeten Wunde.
Nun hieß es für das Team, ein Material zu designen, das auf diesen Temperaturanstieg passend reagieren würde. Hierzu wurde ein hautverträglicher Polymerverbundstoff aus mehreren Komponenten entwickelt: Acrylglas (Polymethylmethacrylat, PMMA), das beispielsweise für Brillengläser und in der Textilindustrie verwendet wird, und Eudragit, ein bioverträgliches Polymergemisch, mit dem beispielsweise Tabletten überzogen werden. Mittels Elektrospinnen ließ sich das Kunststoffgemisch zu einer feinen Membran aus Nanofasern verarbeiten. Als medizinisch wirksame Komponente konnte schließlich Octenidin in die Nanofasern eingekapselt werden. Octenidin ist ein Desinfektionsmittel, das schnell gegen Bakterien, Pilze und manche Viren wirkt. In der Medizin kann es auf der Haut, auf Schleimhäuten und zur Wunddesinfektion verwendet werden.

Glasübergangstemperatur passend einstellen

“Damit die Membran als smarter Verband wirkt und das Desinfektionsmittel auch tatsächlich freisetzt, wenn sich die Wunde aufgrund einer Infektion erwärmt, haben wir das Polymergemisch aus PMMA und Eudragit so zusammengestellt, dass wir die Glasübergangstemperatur passend einstellen konnten“, sagt Forscher Fei Pan. Die gewünschte Glasübergangstemperatur der Polymermembran lag dabei im Bereich von 37 °C. Wenn eine Entzündung vorliegt und sich die Haut über ihre normale Temperatur von 32 bis 34 °C hinaus erwärmt, wechselt das Polymer von seinem festen in einen weicheren Zustand. In Laborexperimenten konnte das Team beobachten, wie das Desinfektionsmittel bei 37 °C aus dem Polymer freigesetzt wird, nicht jedoch bei 32 °C. Nach diesen erfolgreichen Tests möchten die Forschenden nun die Feinabstimmung des Effekts angehen. Statt eines Temperaturbereichs von 4 bis 5 °C soll der smarte Verband sich dann bereits bei kleineren Temperaturunterschieden an- und abschalten.
 

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Die Hintergründe zu diesem Inhalt

2016 | OriginalPaper | Buchkapitel

Polymere Verbundwerkstoffe

Quelle:
Kunststofftechnik

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