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3D-gedrucktes Hydrogel ermöglicht kontinuierliche Medikamentenabgabe durch Kontaktlinsen
Zuletzt überprüft: 03.07.2025
Wenn Sie das nächste Mal verschreibungspflichtige Medikamente einnehmen müssen, könnte dies dank einer neuen Entdeckung von Forschern der University of Waterloo so einfach sein wie das Einsetzen einer Kontaktlinse.
Ein Team von Wissenschaftlern der Fakultät für Chemie und der Fakultät für Optometrie und Sehwissenschaften der University of Waterloo hat einen neuen Hydrogeltyp entwickelt, der durch 3D-Druck auf eine Kontaktlinse Medikamente an Patienten mit verschiedenen Augenerkrankungen abgeben kann.
Der Artikel mit dem Titel „Injizierbare und durch 3D-Extrusion druckbare hydrophile Hydrogele auf Silikonbasis für die kontrollierte okuläre Verabreichung ophthalmischer Medikamente“ wurde in der Zeitschrift ACS Applied Bio Materials veröffentlicht.
Dieses Hydrogel ist ein Gel auf Silikonbasis, das eine erhebliche Menge Wasser speichern kann und Ihnen ermöglicht, die benötigte Medikamentenmenge zu kontrollieren und eine kontinuierliche Abgabe während der gesamten Tragezeit der Kontaktlinse sicherzustellen.
Durch die Verwendung von mit Medikamenten angereicherten Kontaktlinsen können Ärzte Schmerzen lindern und die Häufigkeit der Medikamentenverabreichung verringern, da das Medikament während des normalen Tragens der Linsen abgegeben wird.
Obwohl Silikon schwierig im 3D-Druck herzustellen ist, verfügt das neue Hydrogel über einzigartige Eigenschaften. Es verwendet eine spezielle Silikonart, die leicht Wasser anzieht und mit ultraviolettem Licht aushärtet. Nach dem Aushärten bleibt das Gel flexibel und stabil genug, um auch nach Dehnung und Kompression seine Form zu behalten.
„Nachdem wir davon überzeugt waren, dass das Hydrogel stark und flexibel genug war, beschlossen wir, seine Fähigkeit zur Bindung und Freisetzung von Medikamenten mit Amoxicillin zu testen, einem häufig verschriebenen Antibiotikum zur Behandlung von Augenkrankheiten“, sagte Professor Shirley Tan vom Fachbereich Chemie und Dekanin für Forschung an der Fakultät für Naturwissenschaften der University of Waterloo.
Die Forscher fanden heraus, dass die makroporöse Struktur des Hydrogels in Labortests dazu beitrug, die Freisetzung von Amoxicillin im Laufe der Zeit zu regulieren. Sie stellten außerdem fest, dass das Hydrogel injiziert oder extrusionsgedruckt werden konnte, was die Anwendung auf Kontaktlinsen erleichterte.
„Dieses Konzept ist für Patienten viel wirksamer und bequemer als die Verwendung von Augentropfen, die oft schwierig anzuwenden sind und mehrere Anwendungen im Laufe des Tages erfordern“, fügte Professor Lyndon Jones von der School of Optometry and Vision Sciences und Direktor des Centre for Ophthalmic Research and Education hinzu.
Das Team testete auch die Stabilität des Hydrogelmaterials während der Lagerung und stellte fest, dass die Arzneimittelverkapselung einen Monat lang wirksam blieb.
„Nach der Einkapselung in ein Gel und einer einmonatigen Lagerung blieb Amoxicillin nahezu unverändert“, sagte Sayan Ganguly, Postdoktorand am Institut für Chemie. „Unsere Ergebnisse zeigen, dass dieses Hydrogel für das menschliche Auge unbedenklich ist und in verschiedenen medizinischen Anwendungen effektiv eingesetzt werden kann.“
Mit einer neu eingereichten Patentanmeldung wollen Forscher den Einsatz von Kontaktlinsen zur Behandlung von Augenkrankheiten ausweiten.