Pflaster mit Drucktechnik

Physik Journal - Künftige Medikamentenpflaster arbeiten mit Tintenstrahlverfahren.

Wer mit dem Rauchen aufhören will, braucht einen starken Willen oder ein Nikotinpflaster. Auch in der Schmerztherapie finden Pflaster Anwendung, die den Wirkstoff per Diffusion unter die Haut bringen. Forscher von Hewlett-Packard haben sich das Prinzip solcher Pflaster näher angeschaut und Ähnlichkeiten zum Tintenstrahldruck gefunden: Hier wie da geht es darum, genau definierte Mengen eines Wirkstoffs kontrolliert abzugeben. Bei den Druckern enthält jedes Tintenreservoir einen winzigen elektrischen Widerstand, mit dem sich die Tinte schnell erhitzen lässt. Die resultierenden Gasbläschen lagern sich zu einer einzigen großen Gasblase zusammen und schießen aufgrund des Überdrucks aus der Düse auf das Papier.

Abb.: Beim Drucker abgespickt: Der Prototyp eines steuerbaren Wirkstoffpflasters. (Quelle: Hewlett-Packard)

Diesen Mechanismus haben die HP-Forscher nun auf das Medikamentenpflaster übertragen. Der Prototyp ist 2,5 cm ² groß und enthält 400 zylindrische Reservoirs, die jeweils in 200 bis 300 μm langen Mikronadeln enden. Die Wissenschaftler erhitzen allerdings nicht den Wirkstoff selbst, sondern einen Schalter, der sich bei Erwärmung kontrolliert ausdehnt. Da die Mikronadeln nur so tief in die Haut eindringen, dass sie die Nerven nicht erreichen, lassen sich Wirkstoffe schmerzfrei injizieren. Ein integrierter Mikroprozessor steuert Dosierung, zeitlichen Verlauf und wählt das jeweilige Reservoir aus, da die Reservoirs sich prinzipiell mit verschiedenen Wirkstoffen füllen lassen. Das komplette System ist 3 mm dick, und bis zu 1000 Mikronadeln sind technisch möglich. HP hat die Entwicklung an das irische Start-up-Unternehmen Crospon lizenziert, das entsprechende Wirkstoffpflaster binnen vier Jahren auf den Markt bringen will. Mit ihnen sollen sich Krankheiten wie Diabetes, Autoimmunerkrankungen und Osteoporose bequemer behandeln lassen.

Michael Vogel