Kredit:Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology
Narkotikafrigørende tekstiler kunne, for eksempel, bruges til at behandle hudsår. Empa-forskere er i øjeblikket ved at udvikle polymerfibre, der kan udstyres med lægemidler. De smarte fibre genkender behovet for terapi helt af sig selv og doserer de aktive ingredienser med præcision og nøjagtighed.
Til Self Care Materials-projektet, fibre fremstilles af biologisk nedbrydelige polymerer ved hjælp af forskellige processer. "Den målrettede anvendelse af fiberen afgør, hvilken fremstillingsproces der er bedst, " forklarer Empa-forsker og projektkoordinator René Rossi. Delikat, lette membraner med stor overflade dannes ved såkaldt elektrospinning. Hvis der kræves robuste fibre, f.eks. til beskyttelsestøj, det er bedre at tegne de smeltede ingredienser. Til sidst, alle processer producerer nye fibre, hvis nanoarkitektur består af flere lag og komponenter. "Egenskaberne af disse nye materialer bliver i øjeblikket undersøgt med teststoffer, " siger Rossi. I det færdige produkt, for eksempel, antibiotika eller smertestillende midler skal integreres i fibrene.
For at sikre, at doseringen af de aktive stoffer er præcis efter behov, forskerne har udtænkt en vanskelig kontrolmekanisme:Nogle polymerer er nedbrydelige af kroppen under visse forhold. Denne egenskab kan bruges specifikt. Rossi:"Som svar på en stimulus fra kroppen, fibrene bør frigive deres lægemidler til miljøet med en beregnet nedbrydningshastighed." En sådan irritation kan være den ændrede pH-værdi af et hudsår, hvilket indikerer, at vævsskaden skal behandles. Som et såkaldt egenomsorgsmateriale, fibrene i form af et plaster eller beklædningsgenstand understøtter således diagnosticering og behandling af sygdomme.
"Brugen af selvplejende fibre er tænkelig til et enormt antal anvendelser, " siger Rossi. Ud over kemiske signaler fra kroppen, imidlertid, stimuli kan også bruges, der bevidst er indstillet udefra for at kontrollere frigivelsen af medicin fra fibrene. Tekstiler eller forbindinger, der frigiver et middel under let tryk eller lysstimulering, kan bidrage til patienternes livskvalitet og samtidig aflaste sundhedspersonalet.
Systemet kan også bruges til forebyggende foranstaltninger. Tanken bag det:Hvor aktive stoffer kan frigives, stoffer er også i stand til at trænge ind i fiberen i den modsatte retning. "Dermed, fibrene kan fungere som sensorer og, for eksempel, måle sukkerniveauet i blodet, " forklarer Rossi. I tilfælde af for tidligt fødte børn, sukkerbalancen er særlig tilbøjelig til at være ude af balance. Ved hjælp af sådanne sensorer, blodsukkeret kan måles smertefrit gennem den ømme hud, uden at babyerne skal lide af en stikkende blodprøve.
Til CCMX-projektet, holdet af Empa- og EPFL-forskere udfører fælles forskning i den videre udvikling af smarte medicinske fibre frem til 2020. 20 virksomheder er indtil videre vundet som industrielle partnere, herunder Syngenta og – som seneste tilføjelse – Nanosurf fra Liestal. Brancheforeningen Swiss Textiles og forskningsinitiativet fra de schweiziske tekstilproducenter Subitex er også involveret i projektet.