Columbus - Der Wissenschaftler Marc Madou von der Ohio State University hat ein Implantat entwickelt, das schwammige künstliche Muskeln für die Freisetzung von Medikamenten in den Körper einsetzt. In Zukunft sollen eingebaute Biosensoren sicherstellen, dass jeweils die entsprechende Dosis abgegeben wird. Eines Tages soll so Astronauten durch gezielte Melatoningaben zu einem guten Schlaf verholfen werden. Das Team hofft, dass diese neue Technologie ideal für die Verabreichung wiederholter, genau abgestimmter Dosen von Medikamenten wie Insulin sein wird. Madou entwickelte für diesen Zweck eine implantierbare Kapsel in der Größe eines Zündholzes, die von mikroskopisch kleinen Löchern perforiert ist. Jede dieser Öffnungen wird durch einen kleinen Ring künstlicher Muskeln geöffnet und geschlossen. Diese steuerbaren Muskeln funktionieren dabei wie winzige Falltüren, die variable Mengen von Medikamenten freisetzen. Vom Gel inspiriert Laut Madou habe ihn ein Kinderspielzeug auf die richtige Idee gebracht. Ein blauer Schwamm, der sich im Wasser auf ein Mehrfaches seiner ursprünglichen Größe ausdehnte, führte zu Versuchen mit so genannten durchlässigen Hydrogels. Diese Gels sind ebenfalls voller winziger Löcher und verhalten sich ähnlich. Der künstliche Muskel entstand in der Folge durch das Anbringen einer entsprechenden Menge Hydrogels auf eine Struktur aus leitendem Plastik. Der durch das Plastik fließende Strom lässt das Hydrogel schrumpfen oder anschwellen. "Das Hydrogel funktioniert wie ein Miniatur-Schließmuskel, der von einer Batterie gesteuert wird", erklärte Madou. Der nächste Schritt sei die Entwicklung eines Biosensors, der zum Beispiel hohe Blutzuckerwerte identifizieren kann. Derzeit arbeiten die Wissenschaftler Sylvia Daunert und Leonidas Bachas an der University of Kentucky an der Entwicklung eines Prototypen. Dieser Sensor basiert auf einem gentechnisch veränderten Protein, das sich an Zuckermoleküle bindet. Treffen sich die beiden, verändert das Protein seine Form und löst den Strom aus. (pte)