IKV: Effiziente Wirkstofffreisetzung durch resorbierbaren Schaumstoff

Zur Behandlung der überaktiven Harnblase erforscht das Institut für Kunststoffverarbeitung (IKV) in Industrie und Handwerk an der RWTH Aachen gemeinsam mit Partnerinstituten ein System zur gezielten Freisetzung von Wirkstoffen. Das sogenannte Drug-Delivery-System (DDS) besteht aus einer mit Wirkstoff beladenen Polymermatrix, sogenannten Mikrosphären, die in einem geschäumten, resorbierbaren Trägersystem eingebettet sind. In diesem Verbundprojekt ist es die Aufgabe des IKV, das geschäumte Trägersystem zu entwickeln. Weitere Projektpartner sind die Dr. Pfleger GmbH, die Hemoteq AG, das DWI an der RWTH Aachen sowie die Urologie des Klinikums der RWTH Aachen.

Bei dieser Behandlungsmethode wird mit einer passenden Vorrichtung das Drug-Delivery- System (DDS) direkt in der Harnblase platziert. Die Wirkstofffreisetzung und die Ausscheidung des Systems werden über das Degradationsverhalten des Trägersystems gesteuert. Vorteilhaft gegenüber der Einnahme von Tabletten ist, dass der gesamte Organismus nicht belastet wird. Auch ist eine regelmäßige Katheterisierung, in der Regel mehrmals täglich, nicht mehr erforderlich.

Das Trägersystem wird am IKV mittels des CESP-Verfahrens (Controlled Expansion of Saturated Polymers) hergestellt. Dieses Verfahren ermöglicht es, temperaturempfindliche Materialien in einer CO 2- Atmosphäre unter hohem Druck (ca. 50 bar) bei niedrigen   Temperaturen (ca. 50 °C) zu verarbeiten. Durch eine Anlagenerweiterung des CESPVerfahrens kann ein pulverförmiges Polymer-Mikrosphären-Gemisch über eine druckgesteuerte, stufenlose Entlastung gezielt geschäumt werden. Über die Einstellung der Schaumstruktur ist es möglich, das Degradationsverhalten des Trägersystems an die medizinisch erforderlichen Zeiträume anzupassen. Eine Dosieranlage sowie an die Analgentechnik angepasste Kavitäten, sorgen für eine reproduzierbare Herstellung der Trägersysteme im Milligramm-Bereich.

Diese Anlagenerweiterung lässt weitere Anwendungen im Bereich der resorbierbaren, wirkstofftragenden Implantate zu. Durch die reproduzierbare Dosierung der Materialien und die optimierte Verfahrensregelung sind beispielsweise auch poröse Osteosyntheseplatten oder Gefäßstützen denkbar.

Die beteiligten Institute danken dem Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) für die Förderung des Projekts mit dem Förderkennzeichen 13 N 11306.