Ein Forschungsteam der Vanderbilt University hat ein neuartiges implantierbares Gerät entwickelt, das die Freisetzung von Schmerzmitteln durch lokale Kühlung ermöglicht. Diese Technologie bietet Patienten eine sichere und komfortable Methode zur bedarfsgerechten Schmerzmittelfreisetzung.

Die zugehörige Forschungsarbeit wurde in der Fachzeitschrift *ACS Biomaterials Science & Engineering* veröffentlicht. Opioide sind derzeit eine gängige und wirksame Schmerzmitteloption, bergen jedoch das Risiko einer Abhängigkeit. Nichtsteroidale Antirheumatika (NSAR) wie Celecoxib gelten als potenzielle Alternativen, da sie ein geringeres Abhängigkeitspotenzial aufweisen und lokal verabreicht werden können, um systemische Nebenwirkungen zu reduzieren. Die bedarfsgerechte lokale Freisetzung dieser Medikamente erfordert entsprechende Technologien zur kontrollierten Wirkstofffreisetzung.

Das Forschungsteam wird von Leon Belan, außerordentlicher Professor für Maschinenbau und Biomedizintechnik an der Vanderbilt University, geleitet. Die Forscher entwickelten ein auf Hydrogel basierendes, implantierbares Gerät von der Größe einer Uhrenbatterie. Wenn das Gerät einen lokalen Temperaturabfall registriert, verflüssigt es sich und gibt den Wirkstoff frei. Patienten können die Freisetzung durch Auflegen eines Eisbeutels auf die Implantationsstelle auslösen.

„Wir gehen davon aus, dass die Kühltechnologie künftig breiter als externer Stimulus für die gezielte, patientenkontrollierte Wirkstoffabgabe zur Schmerzlinderung oder Behandlung anderer Erkrankungen eingesetzt wird“, so Belan. Er fügte hinzu: „Im Gegensatz zu den meisten anderen extern ausgelösten Freisetzungsmethoden benötigt die Kühlung weder Energiezufuhr noch komplexe Geräte. Das einfache Auflegen eines Eisbeutels auf die Zielstelle genügt, um die Freisetzung des Wirkstoffs im implantierten Gerät auszulösen.“ Frühere Studien nutzten Wärme, Licht oder Ultraschall als Auslösereize, diese Methoden erfordern jedoch typischerweise Energiezufuhr und spezielle Geräte. Die hier vorgestellte, durch Kühlung ausgelöste Technologie zeichnet sich durch ihre Einfachheit und Kontrollierbarkeit aus und bietet einen neuen Ansatz für die bedarfsgerechte Wirkstofffreisetzung.

Diese Technologie befindet sich derzeit im Forschungsstadium und kann in weiteren therapeutischen Bereichen eingesetzt werden, die eine lokalisierte, patientenkontrollierte Wirkstoffabgabe erfordern. Diese Weiterentwicklung eröffnet neue Forschungsrichtungen für die Entwicklung nicht-süchtig machender Schmerztherapien und die Optimierung bedarfsgesteuerter Arzneimittelverabreichungssysteme.

Weitere Informationen: Autoren: Romario Lobban et al., Titel: „Kühlungsinduzierte Freisetzung von Celecoxib aus einem implantierten Alginat-Soluplus-Kompositimplantat“, veröffentlicht in: ACS Biomaterials Science and Engineering (2025).