Freiburg – Die Haut kann gut Wirkstoffe aufnehmen. Nach diesem Prinzip funktionieren Nikotin- oder lokale Schmerzpflaster. Was bislang allerdings nicht möglich war: Die Dosierung des Wirkstoffs zeitlich exakt steuern, aussetzen und wieder anwerfen. Auch mehrere Wirkstoffe über das gleiche Pflaster abwechselnd zu verabreichen, gelingt noch nicht. Das könnte sich aber bald ändern: Schweizer Wissenschafter der Forschungsanstalt Empa und des Adolphe Merkle Instituts der Universität Freiburg arbeiten daran, lichtgesteuerte Wirkstofflieferanten zu entwickeln, die in Pflastern zum Einsatz kommen könnten.

Die Forschenden verwenden zu diesem Zweck Moleküle, die von natürlichen Farbstoffen in der Netzhaut des Auges inspiriert sind. Diese sogenannten Photochrome ändern bei Bestrahlung mit einer bestimmten Wellenlänge ihre Struktur. Diese molekularen "Schalter" bauten die Wissenschafter in Polymer-Nanokugeln ein, die sie außerdem mit Testsubstanzen füllten.

Dosierung steuern

Bei Lichtbestrahlung mit entsprechender Wellenlänge öffnet sich dank der Photochrome die Hülle der Nanokugeln und die Substanzen diffundieren in die Umgebung. Bei Wechsel der Wellenlänge verschließt sich die Hülle wieder. "Es lassen sich Lichtschalter für das gesamte Spektrum zwischen 450 und 700 Nanometern Wellenlänge nutzen, also für farbiges Licht von Blau bis Rot", sagt Luciano Boesel vom Empa-Labor für Biomimetische Membranen und Textilien.

Dadurch ergebe sich ein Spielraum für die gesteuerte Abgabe mehrerer Medikamente oder für komplexe Reaktionskaskaden in einem einzigen Pflaster. Nun wollen die Forscher untersuchen, wie sich mit ihrem System die Abgabe von Substanzen steuern lässt, die bereits für die Anwendung durch die Haut zugelassen sind. (APA, sda, 13.9.2018)