Forschungsbereich

Biomaterialien

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Drug Delivery Systeme

Die bevorzugte orale Gabe von Antibiotika führt aufgrund geringer Bioverfügbarkeit der Wirkstoffe nicht immer zu therapeutisch relevanten Wirkstoffspiegeln am Wirkort und kann zudem zu Resistenzentwicklungen pathogener Keime führen. Um eine entsprechende Wirkstoffkonzentration zu erreichen, besteht die Möglichkeit, die orale Dosis zu erhöhen oder z. B. mittels Infusion, transdermaler oder bukkaler Verabreichung die Bioverfügbarkeit zu verbessern.
Bei diesen systemischen Applikationsformen wird in allen Fällen der Gesamtorganismus mit dem Antibiotikum oder entstehenden Metaboliten belastet, was zu starken Nebenwirkungen führen kann. Daher ist in vielen Fällen eine lokale Wirkstofffreisetzung vorteilhaft, die gezielt am Wirkort zu therapeutischen Antibiotikakonzentrationen führt.
 

Ein Fokus unserer Forschungsarbeiten liegt daher auf der Entwicklung lokaler Drug Delivery Systeme (DDS), wobei je nach Anwendungsgebiet unterschiedliche Strategien verfolgt werden. Einen weiteren Arbeitsschwerpunkt stellt die antibakterielle Ausrüstung von Medizinprodukten wie Implantate, Endoprothesen und Wundauflagen dar, wodurch Wundinfektionen verhindert werden können. Diese Antibiotika-Freisetzungssysteme basieren auf wirkstoffhaltigen Hydrogelen, Sol/Gel-Formulierungen, Wirkstoff/Biomaterial-Kombinationen und in Wasser schwerlöslichen schichtbildenden Antibiotikasalzen. Als Wirkstoffe werden Antibiotika, Peptide und Metallionen sowie CO- bzw. NO-freisetzende Substanzen verwendet. Die lokalen DDS werden hinsichtlich einer optimalen Freisetzungskinetik oder einer Stimuli responsiven Wirkstofffreigabe angepasst.

Für die Generierung der beschriebenen lokalen DDS werden unterschiedliche Technologien wie Electrospraying, Electrospinning und Dip Coating angewendet, um entsprechend der Applikation geeignete Beschichtungen und Wundauflagen zu erzeugen.


Dr. Ralf Wyrwa
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Dr. Armin Kautz
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