Forscher der Rutgers University haben eine genauere Methode zur Herstellung von Beschichtungen aus biologisch aktiven Materialien entwickelt, die die transdermale Medikation revolutionieren könnte. Sie konzentrierten sich auf die Verbesserung der Elektrospray-Deposition, einem Sprühbeschichtungsverfahren. Durch eine verbesserte Kontrolle über die Zielregion und die elektrischen Eigenschaften der aufgetragenen Partikel wird die Effizienz des Sprühens auf winzige Ziele erhöht. Die neue Technik erreicht eine statistisch ununterscheidbare Effizienz von 100%, im Vergleich zu den bisherigen 40% Effizienz. Beschichtungen spielen eine wichtige Rolle in medizinischen Anwendungen, wie medizinischen Geräten und transdermalen Pflastern. Die Forscher zielen darauf ab, die Palette kompatibler Materialien zu erweitern und die Materiallieferungsrate zu erhöhen. Im Gegensatz zu anderen Beschichtungstechniken erfordert die neue Elektrospray-Depositionstechnik keine hochgenaue Positionierung, was sie kostengünstiger und einfacher für die Massenproduktion macht. Die Studie wurde von GeneOne Life Science, Inc. unterstützt.
Einführung
Dieser Artikel behandelt eine bahnbrechende Entwicklung von Wissenschaftlern an der Rutgers University, die das Potenzial hat, die transdermale Medikation zu revolutionieren. Die Forscher haben sich darauf konzentriert, die Elektrospray-Deposition, ein Spray-Beschichtungsverfahren, zu verbessern, um genauere Beschichtungen biologisch aktiver Materialien zu erzeugen. Beschichtungen spielen eine entscheidende Rolle bei medizinischen Anwendungen wie medizinischen Geräten und transdermalen Pflastern.
Die Notwendigkeit einer verbesserten Beschichtungstechnik
Die transdermale Medikation, bei der Medikamente durch die Haut geliefert werden, erfreut sich aufgrund ihrer nicht-invasiven Natur und ihrer Benutzerfreundlichkeit zunehmender Beliebtheit. Die Wirksamkeit der transdermalen Medikation hängt jedoch stark von der Qualität und Genauigkeit der verwendeten Beschichtungen ab. Bisherige Beschichtungstechniken wie die Elektrospray-Deposition zeigen jedoch Einschränkungen hinsichtlich Effizienz und Kontrolle. Dies erfordert die Entwicklung einer genaueren Beschichtungsmethode.
Überblick über die Elektrospray-Deposition
Die Elektrospray-Deposition ist ein Spray-Beschichtungsverfahren, das häufig in medizinischen Anwendungen verwendet wird. Dabei wird eine flüssige Lösung in geladene Tropfen zerstäubt, die dann auf eine Zielfläche aufgebracht werden. Die Effizienz der Elektrospray-Deposition war jedoch eine Herausforderung, da nur etwa 40% des Sprays das beabsichtigte Ziel erreichen.
Verbesserte Kontrolle und Effizienz
Die Wissenschaftler an der Rutgers University haben die Elektrospray-Depositionstechnik erfolgreich verbessert, um eine größere Kontrolle und eine deutlich verbesserte Effizienz zu ermöglichen. Durch eine verbesserte Kontrolle über die Zielregion und die elektrischen Eigenschaften der aufgebrachten Partikel wurde eine Effizienz statistisch nicht von 100% unterscheidbar erreicht. Dies ist ein großer Fortschritt gegenüber den bisherigen 40% Effizienz, die mit herkömmlichen Elektrospray-Depositionstechniken erreicht wurden.
Fortschritte bei der Kontrolle der Zielregion
Ein Bereich, in dem Verbesserungen erzielt wurden, ist die Kontrolle über die Zielregion. Die Forscher haben eine Methode entwickelt, um den Sprühnebel präzise auf mikroskopische Ziele zu lenken, um sicherzustellen, dass die Beschichtung genau dort aufgebracht wird, wo sie benötigt wird. Diese Kontrolle minimiert den Materialverlust und maximiert die Wirksamkeit der Beschichtung.
Verbesserte elektrische Eigenschaften der Partikel
Zusätzlich wurden die elektrischen Eigenschaften der aufgebrachten Partikel optimiert. Durch eine sorgfältige Anpassung der Ladung der Tropfen haben die Forscher die Anziehung zwischen den Partikeln und der Oberfläche verbessert. Dadurch wird eine effizientere und vollständigere Beschichtung erreicht, wodurch die Menge an während des Prozesses verschwendetem Material reduziert wird.
Auswirkungen auf die transdermale Medikation
Die Verbesserung der Elektrospray-Depositionstechnik hat bedeutende Auswirkungen auf die transdermale Medikation. Beschichtungen sind für medizinische Anwendungen unerlässlich, da sie eine kontrollierte und gezielte Arzneimittelabgabe ermöglichen. Die verbesserte Genauigkeit und Effizienz der neuen Technik kann die Wirksamkeit von transdermalen Pflastern und medizinischen Geräten erheblich verbessern.
Erweiterung der Materialkompatibilität
Die Forscher zielen darauf ab, die Palette der Materialien, die in der Elektrospray-Deposition verwendet werden können, zu erweitern. Dadurch können eine größere Vielfalt an Medikamenten und biologisch aktiven Substanzen transdermal verabreicht werden. Die Fähigkeit, mit verschiedenen Materialien zu arbeiten, eröffnet Möglichkeiten für personalisierte Medizin und gezielte Arzneimittelabgabe.
Erhöhung der Materialabgaberate
Ein weiteres Ziel der Forscher ist die Erhöhung der Materialabgaberate der Elektrospray-Depositionstechnik. Dadurch kann eine größere Menge an Medikamenten pro Zeiteinheit verabreicht werden, was die Wirksamkeit der transdermalen Medikation verbessern kann. Eine Erhöhung der Materialabgaberate kann auch den Prozess effizienter für die Massenproduktion machen, was ihn kostengünstiger und zugänglicher für den weit verbreiteten Einsatz macht.
Bezahlbarkeit und Skalierbarkeit der Technik
Ein wesentlicher Vorteil der neuen Elektrospray-Depositionstechnik besteht in ihrer Bezahlbarkeit und Skalierbarkeit für die Massenproduktion. Im Gegensatz zu anderen Beschichtungstechniken erfordert dieses Verfahren keine hohe Genauigkeit bei der Positionierung. Dies macht es einfacher und kostengünstiger, medizinische Geräte und transdermale Pflaster in großem Maßstab zu entwerfen und herzustellen. Die verbesserte Effizienz und der reduzierte Materialverlust tragen ebenfalls zu Kostenersparnissen bei.
Fazit
Die Entwicklung einer genaueren und effizienteren Elektrospray-Depositionstechnik durch Wissenschaftler der Rutgers University hat das Potenzial, die transdermale Medikation zu revolutionieren. Durch eine verbesserte Kontrolle über die Zielregion und die elektrischen Eigenschaften der aufgebrachten Partikel haben die Forscher Effizienzgrade erreicht, die mit herkömmlichen Techniken bisher nicht erreichbar waren. Dieser Durchbruch kann die Wirksamkeit von Beschichtungen in medizinischen Anwendungen erheblich verbessern und sie gleichzeitig kostengünstiger und skalierbarer für die Massenproduktion machen.
Förderung und Unterstützung
Die wegweisende Studie wurde von GeneOne Life Science, Inc., einem Unternehmen, das sich der Förderung medizinischer Lösungen durch innovative Forschung und Entwicklung widmet, unterstützt.
