Insektenschutz aus dem 3-D-Drucker

Eine neue Möglichkeit für den Insektenschutz haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) entwickelt.

Mit Hilfe eines 3-D-Druckers wird ein Insektenschutzmittel zunächst „verkapselt“ und in die gewünschte Form gebracht, zum Beispiel einen Fingerring. Dieser kann dann getragen werden und gibt über einen längeren Zeitraum das Mittel frei, das die Mücken vertreiben soll. Über die Arbeit berichtet das Team im „International Journal of Pharmaceutics“.

Für ihre Entwicklung nutzten die Forscherinnen und Forscher das Insektenschutzmittel „IR3535“ der Firma MERCK. „Mückensprays auf der Basis von IR3535 sind seit vielen Jahren weltweit im Einsatz und gelten als gut verträglich. Deshalb haben wir das Mittel für unsere Experimente genutzt“, sagt Prof. Dr. René Androsch von der MLU. In der Regel wird es als Spray oder Lotion angewendet, was einen Schutz von mehreren Stunden verspricht. Das Team um Androsch sucht jedoch nach Wegen, das Mittel über einen deutlich längeren Zeitraum abzugeben – zum Beispiel integriert in einen tragbaren Fingerring oder Armreif.

Mit Hilfe einer speziellen 3-D-Drucktechnik gelang es, das Insektenschutzmittel kontrolliert in ein biologisch abbaubares Polymer einzubringen und das Stoffgemisch in verschiedene Formen zu bringen. „Die Grundidee ist, dass das Insektenschutzmittel dabei kontinuierlich verdampft, also an die Umgebung abgegeben wird, und dann eine Barriere gegen Insekten bildet“, sagt die Erst-Autorin der Studie Fanfan Du, Doktorandin an der MLU. Wie schnell das Insektenschutzmittel verdampft, ist von vielen Faktoren, einschließlich der Temperatur, der Konzentration und der Struktur des eingesetzten Polymers, abhängig. Anhand verschiedener Versuche und Simulationen geht das Team davon aus, dass das Insektenschutzmittel bei einer Temperatur von 37 Grad Celsius, also Körpertemperatur, weit mehr als eine Woche benötigt, um vollständig zu verdampfen.

Bei dem von den Forschenden gezeigten Fingerring handelt es sich zunächst um einen Prototyp: Die Forscherinnen und Forscher haben damit gezeigt, dass es grundsätzlich möglich ist, einen tragbaren Insektenschutz herzustellen. Wie gut sich die hergestellten Ringe unter Realbedingungen eignen, müsse dagegen noch erforscht werden, so Androsch. Auch das Material, das bislang zur Verkapselung genutzt wird, könnte weiter optimiert werden.

Die Arbeit wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft und im Rahmen der Graduiertenschule „AGRIPOLY“ an der MLU gefördert. „AGRIPOLY“ wird aus Mitteln des Europäischen Sozialfonds (ESF) sowie des Landes Sachsen-Anhalt finanziert.

Originalpublikation:

Studie: Du F., et al. 3D-printing of the polymer/insect-repellent system poly(l-lactic acid)/ethyl butylacetylaminopropionate (PLLA/IR3535). International Journal of Pharmaceutics (2022). doi: 10.1016/j.ijpharm.2022.122023
https://doi.org/10.1016/j.ijpharm.2022.122023

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