Plastik mit Formgedächtnis reagiert auf Ultraschall
„Ultraschall, der bisher schon für Diagnosen verwendet wird, könnte eine gezielte Formänderung und Freisetzung von Arzneien ermöglichen“, sagt Yue Zhao von der University of Sherbrooke. Mit seinem Team entwickelte er auf der Basis eines Polymethacrylats den Kunststoff mit Formgedächtnis. Bei knapp 40 Grad Celsius falteten sie einen Polymerstreifen viermal. Unter fokussiertem Ultraschall mit 25 Watt Leistung heizte sich der Kunststoff lokal auf bis zu 103 Grad auf und faltete sich – seine ursprüngliche Form annehmend – wieder auf.
Bei ihren ersten Versuchen füllten Zhao und Kollegen noch keine echten Arzneien in die Zwischenräume des Polymerstreifens. Stattdessen deponierten sie Kupfersulfat in die filigrane Plastikstruktur. Nach dem Aufheizen mit Ultraschall wurde das Kupfersulfat während des kontrollierten Auseinanderfaltens freigesetzt.
Im Prinzip können nun aus diesen Formgedächtnis-Polymeren winzige Wirkstoff-Container gebaut werden, die beispielsweise im Blutkreislauf eines Patienten zirkulieren sollen. Da Ultraschall problemlos menschliches Gewebe durchdringt, ließen sie sich diese Transporter sogar von außen kontrollieren und öffnen. Vor ersten Versuchen an Versuchstieren mit einer echten Arzneimittelfracht wollen die Forscher die Temperaturschwellen, ab denen der Kunststoff seine Form ändert, noch an die natürliche Körpertemperatur anpassen. Zusätzlich muss noch die Verträglichkeit des Materials für lebende Organismen überprüft werden.