Unglaublich

wandelbar

Neue Wege
gehen

Die Medizin entwickelt sich ständig weiter. Nicht nur in dem, was sie behandeln kann, auch die Art der Behandlung wird immer präziser und zudem angenehmer für die Patient*innen. So können einige Medikamente schon jetzt fein zerstäubt über einen Inhalator aufgenommen werden. Die Geräte sind allerdings oft teuer und unhandlich. Wäre es also nicht einfacher, wenn jemand solche Inhalatoren im Taschenformat entwickeln würde? Nicht nötig, denn die gibt es schon. Sie werden nur bisher nicht im medizinischen Sektor genutzt: E-Zigaretten. Ein Team aus Wissenschaftler*innen und Ingenieur*innen von der FH Südwestfalen und der University of Canterbury in Neuseeland untersucht jetzt, ob sich die Verdampfer auch zur Aufnahme von Medikamenten über die Atemwege eignen.

Neue Methoden
anwenden

Bisher dienen die handlichen Inhalatoren, besser bekannt als E-Zigaretten, nur dem Tabak-Konsum in Form sogenannter Liquids. Sie können jedoch theoretisch mit jeder anderen Flüssigkeit befüllt werden, die dann verdampft und als Aerosol eingeatmet wird. Voraussetzung dafür ist natürlich, dass die Inhaltsstoffe, in diesem Fall wären es Medikamente, hitzebeständig sind und sich gut in der Trägerflüssigkeit lösen. Und noch mehr Faktoren spielen eine Rolle: Die Tröpfchengröße des Aerosols, zum Beispiel, entscheidet, ob der Wirkstoff in den Mund, den Rachen oder die Bronchien gelangt. Deshalb dreht sich die Forschung vor allem um die Frage, wie man bestimmte Tröpfchengrößen erreicht, sagt Prof. Dr. Patrick Scheunemann von der FH Südwestfalen. „Je kleiner die im Inhalator gebildeten Tröpfchen, desto tiefer können sie grundsätzlich in die Lunge eindringen,“ so Scheunemann. Am Standort Meschede kommt dazu eine Hochgeschwindigkeitskamera zum Einsatz, die Stoffübertragung, Wärmeverteilung und Strömung in den Inhalatoren aufzeichnen kann

Neue Technik
schaffen

Die in Meschede gewonnenen Daten werden in ein Simulationsmodell übertragen. Anhand dessen können die Kolleg*innen der University of Canterbury in Neuseeland dann darstellen, wie sich die Aerosole in den Atemwegen und der Lunge verhalten. Sie haben mit der Hilfe von Magnetresonanztomographie-Aufnahmen Modelle erstellt, die auch die feinen geometrischen Unterschiede der Lungen von beispielsweise Männern und Frauen oder unterschiedlichen Altersgruppen erfassen. Anhand dieser Forschungsdaten kann dann auch die Dosierung der Medikamente in den Inhalatoren festgelegt, und dank kleiner Mikrocontroller in den Geräten steuerbar gemacht werden. Aus den E-Zigaretten könnten durch kleine Anpassungen hochpräzise Inhalatoren entstehen, die dank der schon jetzt starken Produktionszahlen auch gut erschwinglich wären. Statt der Gesundheit zu schaden, könnten E-Zigaretten also schon bald zur Behandlung von Krankheiten dienen und die Medikamenteneinnahme einen großen Schritt nach vorn bringen.