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Pharmakologie: Designermoleküle für intelligente Medikamente

Maßgeschneiderte Polymere, die als Reaktion auf äußere Reize ihre Eigenschaften ändern, eröffnen der Medizin ganz neue Möglichkeiten. Zum Beispiel können sie dafür sorgen, dass lebensrettende Wirkstoffe sicher an ihren Zielort im Körper gelangen und dort genau dosiert über längere Zeit freigesetzt werden.
Intelligente LiposomenLaden...

Wenn wir ein Rezept in der Apotheke einlösen oder ein Medikament über das Internet bestellen, denken wir kaum darüber nach, wie der Wirkstoff nach der Einnahme an die richtige Stelle im Körper gelangt. Dennoch ist genau dies ein entscheidender Punkt, der Materialforscher vor große Probleme stellt.

Die Schwierigkeiten beginnen, sobald das Arzneimittel in den Verdauungstrakt oder in den Blutstrom gelangt. Der Körper wehrt sich nämlich gegen das Eindringen von Fremdkörpern oder externen Substanzen, selbst wenn es sich um ein lebensrettendes Medikament handelt. Von außen zugeführte unbekannte Stoffe auf molekularer Ebene zu zerstören, ist die Aufgabe von Antikörpern, die das Immunsystem in den Blutstrom abgibt. Andere Abwehrkomponenten wirken als physikalische Barrieren – etwa die Blut-Hirn-Schranke, eine weit gehend undurchlässige Auskleidung der Kapillargefäße des zentralen Nervensystems, die das Hirngewebe gegen das zirkulierende Blut abschottet. Auch wenn ein Wirkstoff diese Hürden überwindet, kann er dennoch sein Ziel verfehlen, weil er sich zum Beispiel nicht genügend im kranken Gewebe anreichert oder wieder aus dem Körper ausgeschieden wird, bevor er seine Wirkung entfalten kann.

Manche pharmazeutischen Substanzen gelangen problemlos an ihren Bestimmungsort, doch viele haben einen wahren Hindernislauf zu absolvieren. In diese Kategorie gehören leider auch Medikamente zur Behandlung tödlicher Krankheiten wie Krebs. Für effektivere Arzneimittel benötigt die pharmakologische Forschung also nicht nur geeignete Wirkstoffe, sondern auch molekulare Fähren, die deren Transport zum Krankheitsherd übernehmen. Das verlangt nach Materialien, die ihre physikalischen Eigenschaften dem jeweiligen Milieu anpassen. ...

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  • Quellen

Al-Ahmady, Z. S. et al.: Lipid-Peptide Vesicle Nanoscale Hybrids for Triggered Drug Release by Mild Hyperthermia in Vitro and in Vivo. In: American Chemical Society Nano 6, S. 9335 - 9346, 2012

Chen, K.-J. et al.: A Thermoresponsive Bubble-Generating Liposomal System for Triggering Localized Extracellular Drug Delivery. In: American Chemical Society Nano 7, S. 438 - 446, 2013

Nirmal, H. B. et al.: In-Situ Gel: New Trends in Controlled and Sustained Drug Delivery System. In: International Journal of Pharm-Tech Research 2, S. 1398 - 1408, 2010

Roy, D. et al.: Future Perspectives and Recent Advances in Stimuli-Responsive Materials. In: Progress in Polymer Science 35, S. 278 - 301, 2010

Taylor, D. K., Leppert P. C.: Treatment for Uterine Fibroids: Searching for Effective Drug Therapies. In: Drug Discovery Today: Therapeutic Strategies 9, S. e41 - e49, 2012