Si las drogas deben ingresar al cuerpo sin dolor y de manera eficiente, se pueden administrar mediante parches cutáneos. Los investigadores de Empa y la Universidad de Friburgo están desarrollando nanocontenedores para agentes terapéuticos que pueden controlarse con luz.

No todos los medicamentos son adecuados para la administración oral en forma de píldora o pueden inyectarse con una jeringa. La piel, nuestro órgano más grande, por otro lado ofrece una superficie grande y permeable para absorber sustancias activas. Nicotina, Los analgésicos y anticonceptivos ya se pueden administrar a través de la piel mediante parches. Los investigadores de Empa en St. Gallen y el Instituto Adolphe Merkle de la Universidad de Friburgo están desarrollando actualmente un sistema, con el que el efecto de las drogas se puede controlar mediante interruptores de luz. Esto permite un control preciso, por ejemplo, de la dosificación de principios activos y abre nuevas posibilidades de terapias con parches "transdérmicos".

Interruptores de luz de la naturaleza

Para asegurarse de que los ingredientes del parche se puedan controlar con precisión, los investigadores han ideado un interruptor de luz molecular inspirado en la naturaleza. "Nuestro interruptor de luz funciona de manera similar a la retina en el ojo humano, "dice Luciano Boesel del Laboratorio de Membranas Biomiméticas y Textiles de Empa. Como los pigmentos naturales en el ojo, estos fotocromos sintéticos también pueden activarse con luz. Los interruptores moleculares se integraron en nanoesferas de polímero, que se llenaron con sustancias de prueba para experimentos iniciales.

Cuando estos nano-reactores se exponen a la luz de una determinada longitud de onda, cambian su estructura. Por lo tanto, su superficie se vuelve permeable y las sustancias químicamente activas pueden difundirse desde el nano-reactor al medio ambiente. Si cambia el color de la luz, di de verde a rojo, la reacción química se detiene en segundos. La cubierta de los nano-reactores se vuelve impermeable y los recipientes de reacción están listos para el próximo uso.

En el futuro, estos nano-reactores con interruptor de luz integrado servirán como reservorios de agentes terapéuticos. "Los interruptores de luz se pueden utilizar para todo el espectro entre 450 y 700 nanómetros de longitud de onda, es decir, para luz de color de azul a rojo, "explica Boesel. Esto abre muchas posibilidades para la administración controlada de varios fármacos o para cascadas de reacciones complejas en un solo parche. El equipo ahora está trabajando con el apoyo de la Fundación Nacional Suiza para la Ciencia (SNSF) y el Centro Nacional de Competencia en Investigación de materiales bioinspirados para optimizar aún más el nano-reactor con interruptor de luz ". Primero, Investigaremos la liberación controlable con precisión de sustancias que ya están aprobadas para su aplicación a través de la piel. como ciertos analgésicos, "dice el investigador. En el futuro, sin embargo, Son factibles muchos tratamientos adicionales que utilizan "tiritas con interruptores de luz".