Essbare, fluoreszierende Seidenetiketten können gefälschte Medikamente aufspüren

Jüngste Entwicklungen wie die Explosion von Online-Apotheken und Lieferkettenprobleme haben es für Fälscher einfacher gemacht, von gefälschten oder verfälschten Medikamenten zu profitieren. Jetzt melden sich Forscher ACS Central Science haben essbare Tags mit fluoreszierenden Seidenproteinen geschaffen, die direkt auf Pillen oder in einem flüssigen Medikament platziert werden könnten. Die Codes in den Etiketten können von einer Smartphone-App gelesen werden, um die Herkunft und Qualität dieser Arzneimittel zu überprüfen.

Online-Apotheken haben sich in den letzten Jahren stark entwickelt und liefern viele Arten von Medikamenten direkt nach Hause. Einige dieser Unternehmen sind legitim, andere hingegen sind illegal und liefern gefälschte Medikamente, die minderwertig, falsch gekennzeichnet oder mit unerwünschten Bestandteilen versetzt sind. Darüber hinaus haben globale Lieferkettenprobleme es gefälschten Medikamenten leicht gemacht, den Markt zu infiltrieren. Um das Vertrauen der Verbraucher zu stärken, kennzeichnen Pharmaunternehmen die Außenverpackungen ihrer Produkte mit Strichcodes, QR-Codes, Hologrammen und Radiofrequenz-Identifikatoren, die es Distributoren und Einzelhändlern ermöglichen, Produkte in der gesamten Lieferkette zu verwalten. Es gibt jedoch keine gleichwertigen Codes für Verbraucher, um die Quelle einzelner Pillen oder Flüssigkeitsdosen in einem Behälter zu überprüfen. Forscher haben fluoreszierende synthetische Materialien wie Mikrofasern und Nanopartikel als Tracking-Codes entwickelt, aber die Substanzen sind möglicherweise nicht sicher zu konsumieren. Daher wollten Seong-Wan Kim, Young Kim und Kollegen sehen, ob Seide, ein essbares und „allgemein als sicher anerkanntes“ Material, direkt auf Medikamente aufgetragen und zum Leuchten gebracht werden kann, um den Verbrauchern zu helfen, sicherzustellen, dass ihre Einkäufe das sind, was sie wollen vorgeben zu sein.

Die Forscher veränderten Seidenraupen genetisch, um Seidenfibroine zu produzieren – essbare Proteine, die Seidenfasern ihre Stärke verleihen – mit einem daran gebundenen, entweder blaugrünen, grünen oder roten fluoreszierenden Protein. Sie lösten die fluoreszierenden Seidenkokons auf, um fluoreszierende Polymerlösungen herzustellen, die sie in einem Sieben-mal-Sieben-Raster auf eine dünne, 9 mm breite Folie aus weißer Seide auftrugen. Das Leuchten von blauem, violettem, blauem und grünem Licht auf dem Gitter enthüllte die 3D-Cyan-, Grün- bzw. Rotquadratmuster. Mithilfe von optischen Filtern über der Kamera des Telefons 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 Arzneimittels enthalten könnte. Und da einige flüssige Medikamente auf Alkohol basieren, legten die Forscher einen codierten Seidenfilm 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 ​​durch Magen-Darm-Enzyme abgebaut werden, was darauf hindeutet, dass die Seidencodes nicht nur essbar sind, sondern auch vom Körper verdaut werden können. Die Forscher sagen, dass das Aufbringen dieser essbaren Code-Applikationen auf Pillen oder in flüssigen Dosen Patienten und ihre Pflegekräfte in die Lage versetzen könnte, den unbeabsichtigten Konsum gefälschter Behandlungen zu vermeiden.