Elektronisches Pflaster dosiert Medikamente für Parkinson-Patienten
Sensorpflaster sind schwer im Kommen: Nachdem wir gerade erst ein Pflaster vorgestellt haben, das vor Dehydrierung warnt und zum Trinken auffordert, gibt nun auch ein Pflaster, das Parkinson-Patienten hilft, das typische Zittern im Griff zu behalten. Beim Auftreten der Symptome setzt das Pflaster die benötigte Dosis des Medikaments ab.
Hauchdünn und multifunktionell: Das neue E-Pflaster, das koreanische Forscher entwickelt haben, verfügt über Sensoren, die Körpferfunktionen überwachen, und ein Medikamenten-Depot, das bei Bedarf Wirkstoffe an die Haut abgeben kann.
Foto: Donghee Son and Jongha Lee
Klein, hauchdünn und dehnbar sind die elektronischen Pflaster, die mit integrierten Sensoren auf Krankheitsbilder hinweisen können. Bislang haben die Sensoren aber vor allem bestimmte Körperfunktionen überwacht und die Daten gespeichert oder an ein Smartphone weitergeleitet.
Die Reaktion, etwa die genau dosierte Gabe von Medikamenten, war bislang dem Patienten selbst oder seinen Ärzten überlassen. Jetzt haben koreanische Forscher ein neues Sensorpflaster entwickelt, das nicht nur Körperfunktionen kontrolliert, sondern bei Bedarf auch die genau passende Dosis eines Wirkstoffes selbständig wählen und abgeben kann. Ihr Arbeit haben sie Fachmagazin Nature Nanotechnology vorgestellt.
Pflaster ist Sensor und Dosiergerät in Einem
Wie hilfreich das E-Pflaster für Parkinson-Patienten ist, erprobte das Forscherteam um Donghee Son und seine Kollegen vom Institute for Basic Science (IBS) in Seoul zunächst im Labor. Sie klebten das Pflaster auf ein Gerät, das die typischen Parkinson-Symptome simuliert. Der im Pflaster befindliche elektronische Speicher kennt die typischen Symptome der Krankheit und kann daher mit einem Dehnungssensor im Pflaster das Zittern mit dem Speicher abgleichen und ein entsprechendes Warnsignal an ein Heizmodul absenden. Als Folge gibt das System das Medikament in der richtigen Dosierung über die Haut an den Patienten ab.
„Dieses System überwindet die Begrenzungen der konventionellen tragbaren Geräte und hat das Potenzial, die Qualität, Effizienz und Patientenfreundlichkeit der bisherigen klinischen Prozeduren zu verbessern“, erklärt Son.
Nanopartikel speichern Wirkstoff
Das Herzstück des Pflasters bilden Komponenten aus Nanopartikeln und Nanomembranen. Sie befinden sich auf beiden Seiten des Pflasters. Spezielle Nanopartikel aus Silizium an der Unterseite speichern die Medikamente. Darüber liegt das Heizmodul aus dehnbaren Nanodrähten. Soll der Wirkstoff an die Haut abgegeben werden, erwärmt sich das Heizmodul. Durch die Wärme geben die Nanopartikel die Medikamente frei.
„Stellen Sie sich vor, ein Parkinson-Patient trägt ein solches Pflaster. Dann können typische Bewegungsstörungen wie das Zittern mit Hilfe der Dehnungssensoren gemessen werden“, so Son. Doch das Pflaster kann multifunktionell eingesetzt werden. Es kann auch von Epileptikern genutzt werden, die Nanopartikel können zudem unterschiedliche Medikamente speichern.
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