Kleine cyberphysische Wasserzeichen könnten große Kopfschmerzen verhindern, die durch gefälschte Medikamente verursacht werden

Gefälschte Medikamente und pharmazeutische Produkte sind nur einen Klick davon entfernt, per Smartphone in Online-Apotheken gekauft zu werden.

Neue Anti-Fälschungs-Technologien können jedoch ein Smartphone in einen Lebensretter verwandeln, indem sie einfach ein Bild eines cyberphysischen Wasserzeichens machen und bestätigen, ob das Medikament echt ist oder nicht.

Die Technologie wurde von einem Team biomedizinischer Ingenieure der Purdue University entwickelt und in einer Fachzeitschrift veröffentlicht Fortschrittliche Funktionsmaterialien.

Young Kim, stellvertretender Forschungsleiter und außerordentlicher Professor an der Weldon School of Biomedical Engineering in Purdue, sagt, dass der anhaltende Anstieg von gefälschten Medikamenten, pharmazeutischen Produkten und medizinischem Zubehör auf die Zunahme von Online-Apotheken zurückzuführen ist, von denen viele nicht reguliert sind.

Um das wachsende Problem anzugehen, verlangt die US-amerikanische Food and Drug Administration bis 2023, dass Medikamente durch den Drug Supply Chain Security Act auf Einheitenebene rückverfolgbar sind. Kim sagte, Pharmaunternehmen hätten die Möglichkeit, Schachteln oder Blätter von Medikamenten zu verfolgen, aber das Hinzufügen von Rückverfolgbarkeit direkt auf einer Pille könnte das Hinzufügen zahlreicher Herstellungs- und Datenverwaltungsschritte erfordern.

„Wir verfügen über eine Technologie, mit der Patienten überprüfen können, ob das cyberphysische Wasserzeichen auf den von ihnen eingenommenen Medikamenten echt oder gefälscht ist“, sagte Kim. „So können sie auch Dosis, Häufigkeit und Informationen zum Medikament bestätigen.“

„Ein Papierwasserzeichen wird üblicherweise auf Währungen und Reisepässen verwendet, um Fälschungen zu verhindern, und wir bringen ein Wasserzeichen auf einem einzelnen Medikament an, das von einer Smartphone-Kamera gelesen werden kann, um einen versteckten digitalen Schlüssel zu extrahieren“, sagte Kim. „Purdue hat eine ausgezeichnete Erfolgsbilanz in der Wasserzeichen- und Tintenstrahldruckforschung. Wir sind stolz darauf, dass wir diese nationale Sicherheitsforschung auf Arzneimittel ausgeweitet haben, da gefälschte Medikamente ein nationales Sicherheitsproblem darstellen.“

Das cyberphysische Wasserzeichen wird mit einem Tintenstrahldrucker mit FDA-zugelassener Lebensmittelfarbe auf spezielle fluoreszierende Seide gedruckt – eine gängige Technik, die Bäcker verwenden, um essbare Fotos auf Kuchen zu platzieren.

Hee-Jae Jeon, ein Postdoktorand, der auch der Erstautor der Studie ist, sagte, dass Seide ausschließlich aus Protein besteht und essbar sein kann.

„Seide ist eine großartige Wahl zum Essen, da wir auch keine synthetischen oder künstlichen Materialien verwenden wollten und fluoreszierende Seide es einem Fälscher sehr schwer macht, das Wasserzeichen zu duplizieren.“

Jung Woo Leem, ein Postdoktorand, sagte, dass Seide nicht nur essbar, sondern auch eine gute Option für Pharmazeutika sei, da Ingenieure die Fähigkeit hätten, die Form, Struktur und Flexibilität des Biopolymers zu verändern.

Die Ingenieure befassten sich auch mit der Verwendung der Technologie mit verschiedenen Smartphone-Modellen, der Fotoqualität und dem Licht.

„Eine Person kann ein Foto unter verschiedenen Lichtbedingungen machen und hat unterschiedliche Bilder. Es ist das gleiche Problem, wenn Patienten Fotos von unserem Wasserzeichen in ihrem Telefon machen“, sagte Kim. „Die Referenzfarben an der Peripherie des Wasserzeichens ermöglichen es uns, den wahren Farbwert des Bildes mit dem Wasserzeichen zu kennen, da jedes Smartphone eine andere spektrale Empfindlichkeit hat.“

Mit einem einfachen Zuckerkleber auf Pillen platziert, ist die kleinste Größe des Wasserzeichens, die das Team produzieren konnte, 5 mm x 5 mm. Während das Team mit festen Pillen erfolgreich war, arbeitet es auch an der Entwicklung von Technologien für Flüssigkeiten.

Kim sagte, dass die Technologie zunächst bei Markenmedikamenten und eingeschränkten Betäubungsmitteln eingesetzt werden könnte, bevor sie bei rezeptfreien Medikamenten und Generika eingeführt wird.