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Levitation wird zur Entwicklung neuer Medikamente beitragen
Zuletzt überprüft: 01.07.2025
Es handelt sich dabei nicht um einen Trick, kein Photoshop und auch nicht um einen Taschenspielertrick – Wissenschaftler nutzen die Levitation tatsächlich, um den Prozess der Arzneimittelentwicklung zu verbessern, was letztlich zu Medikamenten führt, die wirksamer sind und weniger Nebenwirkungen haben.
Ingenieure des Argonne National Laboratory haben eine Möglichkeit gefunden, mithilfe von Schallsignalen einzelne Lösungströpfchen in der Luft schweben zu lassen.
Diese Methode ist für die Untersuchung von Proben biologisch aktiver Substanzen sehr wichtig.
Die akustische Levitationstechnologie basiert auf der Bildung stehender Wellen im Luftraum. Forscher erreichten dies mithilfe von Ultraschalllautsprechern, die Schwingungen einer einzigen Frequenz aussenden.
Tropfen medizinischer Proben schwebten in sogenannten Drucktaschen, die durch Veränderung der Schwingungsfrequenz entstanden.
Dank des Verfahrens der akustischen Levitation können Forscher Lösungen biologisch aktiver Substanzen ohne den Einsatz von Gefäßen verdampfen.
Der springende Punkt ist, dass beim Verdampfen von Lösungen in Gefäßen die Flüssigkeit mit deren Wänden in Kontakt kommt und die Substanz in der Lösung zur Kristallisation neigt. Dies geschieht, weil die Gefäßwände Inhomogenitäten und Unregelmäßigkeiten aufweisen, die während des Prozesses als Kristallisationszentren wirken.
Auf molekularer Ebene wird die Struktur von Arzneimitteln in zwei Kategorien unterteilt: kristallin und amorph. Amorphe Substanzen werden vom Körper leichter und schneller aufgenommen, da sie sich besser auflösen und eine höhere Bioverfügbarkeit aufweisen. Daher wird angenommen, dass eine geringere Menge zu einem besseren Ergebnis führt.
„Eine der größten Herausforderungen bei der Entwicklung von Arzneimitteln besteht darin, die für die gewünschte Wirkung erforderliche Dosis zu reduzieren“, sagt Chris Benmore, Röntgenspezialist und Co-Autor der Studie. „Die meisten Medikamente haben eine kristalline Struktur, die die vollständige Aufnahme durch den Körper verhindert. Daher nutzen wir ihre maximale Wirksamkeit nicht aus.“
Trotz des Erfolgs der neuen Technologie gelingt es Wissenschaftlern derzeit, eine kleine Menge des Arzneimittels in einen amorphen Zustand zu bringen. Diese Technik ist jedoch ein sehr leistungsfähiges Analysewerkzeug, mit dem Sie die notwendigen Bedingungen für die Gewinnung eines amorphen Pulvers schaffen können.
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