Gentechnik als Grundlage
Ausgangsmaterial ist ein Polymer, das Insidern als Poly(beta-aminoester) bekannt ist. Dieses Polymer wird vor allem für die sogenannte Genübertragung eingesetzt, das Einbringen fremden genetischen Materials in Wirtszellen. Nachdem es seine Aufgabe erfüllt hat, zerfällt es in Zucker und Aminosäuren. Für den Ersatz von Mikroplastik in Kosmetika und Reinigungsmitteln ist es dagegen ungeeignet, weil es bereits nach kurzer Zeit zerfällt.
Forschungsleiter Robert Langer hat gemeinsam mit Ana Jaklenec und seiner Doktorandin Linzixuan (Rhoda) Zhang das Polymer für die neue Anwendung gezielt modifiziert. Sie veränderten Eigenschaften wie Hydrophobizität (Fähigkeit, Wasser abzuweisen), mechanische Festigkeit und pH-Empfindlichkeit und verfügten schließlich über fünf Kandidaten, die in die engere Wahl kamen. Einer davon war langlebig genug, um klassische Mikropartikel aus Plastik zu ersetzen.
Kapselung von Vitaminpillen
Die Forscher haben gezeigt, dass sich diese Partikel zur Verkapselung der Vitamine A, D, E und C sowie von Zink und Eisen verwenden lassen. Viele dieser Nährstoffe sind anfällig für Zerstörung durch Hitze und Licht. Doch eingeschlossen in das neue Polymer überstehen sie zwei Stunden in kochendem Wasser, ohne Schaden zu nehmen. Die Präparate erwiesen sich auch als langlebig. Nach einer sechsmonatigen Lagerung bei hoher Temperatur und hoher Luftfeuchtigkeit war mehr als die Hälfte der verkapselten Vitamine unbeschädigt. In der Magensäure lösen sich die Kaseln dann auf. (pte)