Intelligentes Pflaster misst Blutzucker und verabreicht Medikamente

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Injektion per beheizter Mikronadeln

Transparent, flexibel und leitfähig: Das entwickelte Pflaster basiert auf mit Goldatomen durchsetzen Graphen in Kombination mit einem dünnen, gewundenen Goldnetz.
(Bild: Hui Won Yun, Seoul National University)

Stellen die Sensoren eine Überzuckerung fest, lösen Heizspiralen eine Beschichtung auf, unter der sich eine Reihe von Mikronadeln befindet. Diese spritzen anschließend schrittweise ein Medikament – die Forscher verwendeten in ihrem Paper Metformin – unter die Haut, um den Hormonhaushalt des Patienten zu regulieren. „Die Behandlung durch die Haut ist sehr viel effektiver als über den Verdauungstrakt, weil das Mittel so direkt in das Blut und den Stoffwechsel gelangt“, erklärt Lee die eingesetzte Methodik.

Die Injektion ist für den Träger selbst kaum wahrnehmbar. Die Messwerte können zudem auch schnurlos zum Ablesen und Überwachen an ein Mobilgerät übertragen werden.

Die Forscher haben ihr Pflaster bereits erfolgreich an menschlichen und tierischen Probanden getestet. So beschreibt die veröffentlichte Studie, dass an zwei gesunden Menschen nach reichlicher Mahlzeit das Wearable den gesteigerten Blutzuckerspiegel erkannte und zuverlässig auch deren Rückgang registrierte. An Mäusen wurde zudem die automatische Verabreichung des Medikaments getestet. Das Pflaster sorgte bei den an Diabetes erkrankten Tieren für eine deutliche Absenkung der Blutzuckerwerte und konnte diese über mehrere Stunden hinweg auf gesundem Niveau halten.

Nach Ansicht des Pharmakologen Richard Guy von der University of Bath rückt die Technologie die Medizintechnik einen Schritt näher an eine Nicht-Invasive Methode zur Überwachung der Gesundheit und zur Verabreichung von Medikamenten. Allerdings haben die Wissenschaftler noch einen weiten Weg vor sich.

So muss etwa noch getestet werden, wie sich die Pflaster bei gesteigertem Schweißausstoß, etwa nach sportlicher Betätigung, verhalten und wie häufig die Sensoren bei unterschiedlicher Belastung kalibiriert werden müssen. Auch die genaue Größe eines solchen Pflasters, um einen erwachsenen Menschen 24 tunden lang zuverlässig überwachen zu können, muss noch ermittelt werden – eine zu hohe Zahl an benötigten Mikronadeln wäre nicht praktikabel für einen Alltagseinsatz.

Dennoch seien die Forscher auf dem richtigen Weg: „Auch wenn eine praxistaugliche Lösung bisher noch nicht griffbereit ist – Lees Team ist dem Ziel auf jeden Fall ein gutes Stück näher gerückt“, schreibt Guy in einem Kommentar zur Studie.

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