Essbare, fluoreszierende Seidenmarker können gefälschte Medikamente enttarnen

Die Codes in den Markierungen können mit einer Smartphone-App gelesen werden

20.04.2022 - USA

Jüngste Entwicklungen wie die explosionsartige Zunahme von Online-Apotheken und Probleme in der Lieferkette haben es Fälschern leichter gemacht, von gefälschten oder verfälschten Medikamenten zu profitieren. Jetzt haben Forscher in der Zeitschrift ACS Central Science essbare Etiketten mit fluoreszierenden Seidenproteinen entwickelt, die direkt auf Pillen oder in flüssigen Medikamenten angebracht werden können. Die Codes in den Etiketten können mit einer Smartphone-App gelesen werden, um die Herkunft und Qualität dieser Arzneimittel zu überprüfen.

Online-Apotheken haben in den letzten Jahren einen Aufschwung erlebt und liefern viele Arten von Medikamenten direkt zu den Verbrauchern nach Hause. Einige dieser Unternehmen sind seriös, andere arbeiten jedoch illegal und liefern gefälschte Medikamente, die minderwertig, falsch etikettiert oder mit unerwünschten Bestandteilen versetzt sind. Darüber hinaus haben Probleme in der globalen Lieferkette dazu geführt, dass gefälschte Medikamente leicht auf den Markt gelangen können. Um das Vertrauen der Verbraucher zu stärken, versehen Pharmaunternehmen die Außenverpackungen ihrer Produkte mit Strichcodes, QR-Codes, Hologrammen und Radiofrequenz-Identifikatoren, so dass Distributoren und Einzelhändler die Produkte über die gesamte Lieferkette hinweg verwalten können. Es gibt jedoch keine gleichwertigen Codes, mit denen die Verbraucher die Herkunft einzelner Pillen oder Flüssigkeitsdosen in einem Behälter überprüfen können. Forscher haben fluoreszierende synthetische Materialien wie Mikrofasern und Nanopartikel als Rückverfolgungscodes entwickelt, aber die Substanzen sind potenziell unsicher beim Verzehr. Seong-Wan Kim, Young Kim und ihre Kollegen wollten daher herausfinden, ob Seide, ein essbares und "allgemein als sicher anerkanntes" Material, direkt auf Medikamente aufgebracht werden und fluoreszieren kann, damit die Verbraucher sicher sein können, dass ihre Einkäufe das sind, was sie vorgeben zu sein.

Die Forscher haben Seidenraupen gentechnisch so verändert, dass sie Seidenfibroine - essbare Proteine, die den Seidenfasern ihre Festigkeit verleihen - produzieren, die entweder mit einem cyanfarbenen, grünen oder roten fluoreszierenden Protein versehen sind. Sie lösten die fluoreszierenden Seidenkokons auf, um fluoreszierende Polymerlösungen herzustellen, die sie auf einen dünnen, 9 mm breiten Film aus weißer Seide in einem Raster von sieben mal sieben aufbrachten. Wenn sie das Gitter mit blauviolettem, blauem und grünem Licht bestrahlten, wurden die quadratischen 3D-Muster in Cyan, Grün und Rot sichtbar. Mithilfe optischer Filter über der Handykamera kann eine vom Team entwickelte App das fluoreszierende Muster scannen, den digitalisierten Schlüssel mithilfe eines Deep-Learning-Algorithmus entschlüsseln und eine Webseite öffnen, die Informationen über die Herkunft und Echtheit des Medikaments enthalten könnte. Da einige flüssige Medikamente auf Alkohol basieren, legten die Forscher eine kodierte Seidenfolie in eine durchsichtige Flasche Scotch Whisky und stellten fest, dass der fluoreszierende Code mit der App immer noch lesbar war. Schließlich zeigten die Forscher, dass die fluoreszierenden Seidenproteine von Magen-Darm-Enzymen abgebaut werden, was darauf hindeutet, dass die Seidencodes nicht nur essbar sind, sondern auch vom Körper verdaut werden können. Die Forscher sagen, dass das Anbringen dieser essbaren Code-Applikationen auf Pillen oder in Flüssigkeitsdosen Patienten und ihre Betreuer in die Lage versetzen könnte, die unbeabsichtigte Einnahme von gefälschten Behandlungen zu vermeiden.

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