Wirkstofffreisetzungssysteme

Das Forschungsfeld widmet sich der lokalen Wirkstofffreisetzung mit dem Ziel, ein Medikament direkt am Wirkort zu applizieren. Im Unterschied zu einer systemischen Gabe können hierbei die Wirkstoffmenge und mögliche Nebenwirkungen reduziert werden. Weiterhin sind diese Systeme in der Lage, die Häufigkeit der Wirkstoffapplikationen durch eine Langzeitfreisetzung zu minimieren. Wirkstofffreisetzungssysteme können als Beschichtung auf Implantate und andere Medizinprodukte aufgebracht werden und bilden damit Kombinationsprodukte. Sie können darüber hinaus auch direkt als Wirkstoffformulierungen appliziert und als Depot verwendet werden.

Die verwendeten pharmazeutischen Substanzen reichen dabei von Small Molecules, z.B. Corticosteroiden, bis hin zu biogenen Makromolekülen, wie z.B. Proteinen, Wachstumsfaktoren und Nukleinsäuren. In Abhängigkeit von Anwendungsziel und Wirkstoff werden unterschiedliche Immobilisierungsmethoden genutzt. Neben der layer-by-layer Technologie kommen lösungs- und plasmabasierte  Verfahren zum Einsatz.

Die Interaktion, Verteilung und Freisetzung werden dabei sowohl vom Wirkstoff selbst als auch vom korrespondierenden Biomaterial (Matrix bzw. Substrat)  sowie den zur Anwendung kommenden Verarbeitungs- und Nachbehandlungsprozessen bestimmt.

Zur Untersuchung dieser Systeme werden flüssigchromatographische (GPC, HPLC und LCMS) sowie physiko-chemische (DSC, TGA) und strukturell/materialographische Methoden angewandt. Darüber hinaus werden spektroskopische Untersuchungen mittels IR-, UV-Vis-, Raman- und Röntgenphotoelektronenspektroskopie durchgeführt. Des Weiteren wird die Wirkstofffreisetzung sowohl in vivo als auch in vitro, auch unter GLP-Bedingungen, untersucht.