Microneedling-Patch präzisiert räumlich-zeitliche Wirkstofffreigabe

Forschende aus Hongkong haben ein Microneedling-Patch zur druckgesteuerten Verabreichung von Medikamenten entwickelt. Dies könnte unter anderem die Behandlung chronischer Hautkrankheiten, die eine transdermale Applikation von Medikamenten erfordern, verbessern.

Im Bereich der Biomedizintechnik ist die Suche nach Lösungen für die präzise und kontrollierte Verabreichung von Medikamenten ein wichtiger Forschungsschwerpunkt. Bei herkömmlichen Methoden der transdermalen Verabreichung von Arzneimitteln mangelt es oft an räumlich-zeitlicher Kontrolle. Jüngste Fortschritte in der Microneedling-Technologie haben jedoch den Weg für wirksamere und benutzerfreundlichere Systeme geebnet.

Wie Forschende der City University of Hongkong in ihrer Veröffentlichung in BME Frontiers berichten, ist ihr neues Hautpflaster von Barorezeptoren inspiriert. Durch die Nachahmung dieser Rezeptoren hat die Arbeitsgruppe ein Gerät entwickelt, das auf die Berührung mit dem Finger reagiert und eine schnelle, benutzerfreundliche und potenziell minimalinvasive Methode zur Verabreichung von Medikamenten bietet.

Zweischichtiges Design für Präzision

Das Microneedling-Patch ist zweischichtig und besteht aus arzneimittelhaltigen Mikronadeln und einer dehnbaren Elektrodenanordnung. Die Elektrodenanordnung gibt nur an der Stelle, die gedrückt wird, einen schwachen elektrischen Strom ab. Dies ermöglicht eine räumlich und zeitlich kontrollierte Wirkstofffreisetzung, was die Präzision und Wirksamkeit der Behandlung verbessert.

Effiziente Medikamentenabgabe

Die Wirksamkeit des Geräts wurde in Experimenten mit Cy3-Farbstoff und Insulin als Modellmedikamenten nachgewiesen. In Tests an Schweinehaut lieferte das Patch den Cy3-Farbstoff mit einer etwa achtmal höheren Fluoreszenzintensität als passive Verabreichungsmethoden. Auch in Mausmodellen konnte das Gerät Insulin erfolgreich verabreichen, was zu einer Senkung des Blutzuckerspiegels führte. Im Vergleich zur passiven Verabreichung ohne Druck war die vom Gerät freigesetzte Medikamentendosis 2,83-mal höher.

Das Microneedling-Patch hat zahlreiche potenzielle Anwendungsmöglichkeiten, darunter die Behandlung chronischer Hautkrankheiten, die Schmerzbehandlung und sogar die gezielte Medikamentenabgabe in der Krebstherapie. Seine Fähigkeit, Medikamente präzise und bedarfsgerecht abzugeben, macht es zu einer Alternative zu herkömmlichen Methoden, bei denen es  an räumlich-zeitlicher Kontrolle mangelt.