I tessuti che rilasciano farmaci potrebbero, ad esempio, essere usato per trattare le ferite della pelle. I ricercatori dell'Empa stanno attualmente sviluppando fibre polimeriche che possono essere dotate di farmaci. Le fibre intelligenti riconoscono da sole la necessità della terapia e dosano i principi attivi con precisione e accuratezza.

Per il progetto Self Care Materials, le fibre sono prodotte da polimeri biodegradabili utilizzando vari processi. "L'uso mirato della fibra determina quale processo di produzione è il migliore, " spiega il ricercatore Empa e coordinatore del progetto René Rossi. Delicato, membrane leggere con una grande superficie si formano durante la cosiddetta elettrofilatura. Se sono necessarie fibre robuste, per esempio. per indumenti protettivi, è meglio disegnare gli ingredienti sciolti. Alla fine, tutti i processi producono nuove fibre, la cui nanoarchitettura è composta da più strati e componenti. "Le proprietà di questi nuovi materiali sono attualmente oggetto di indagine con sostanze di prova, " dice Rossi. Nel prodotto finito, Per esempio, antibiotici o antidolorifici devono essere integrati nelle fibre.

Al fine di garantire che il dosaggio dei principi attivi sia esattamente quello necessario, i ricercatori hanno ideato un meccanismo di controllo complicato:alcuni polimeri sono degradabili dall'organismo in determinate condizioni. Questa proprietà può essere utilizzata in modo specifico. Rossi:"In risposta a uno stimolo del corpo, le fibre dovrebbero rilasciare i loro farmaci nell'ambiente a una velocità di degradazione calcolata." Tale irritazione può essere il valore del pH alterato di una ferita cutanea, che indica che il danno tissutale deve essere trattato. Come un cosiddetto materiale per la cura di sé, le fibre sotto forma di cerotto o indumento supportano così la diagnosi e la cura delle malattie.

"L'uso di fibre self-care è concepibile per un numero enorme di applicazioni, " dice Rossi. Oltre ai segnali chimici dal corpo, però, possono essere utilizzati anche stimoli volutamente impostati dall'esterno per controllare il rilascio del farmaco da parte delle fibre. Tessuti o medicazioni che rilasciano un rimedio sotto una leggera pressione o uno stimolo luminoso possono contribuire alla qualità della vita dei pazienti e allo stesso tempo alleviare il carico sul personale sanitario.

Il sistema può essere utilizzato anche per misure preventive. L'idea alla base:dove possono essere rilasciate sostanze attive, le sostanze sono anche in grado di penetrare nella fibra nella direzione opposta. "Così, le fibre possono fungere da sensori e, ad esempio, misurare il livello di zucchero nel sangue, " spiega Rossi. Nel caso dei prematuri, è particolarmente probabile che il bilancio dello zucchero sia sbilanciato. Con l'aiuto di tali sensori, lo zucchero nel sangue può essere monitorato indolore attraverso la pelle tenera senza che i bambini debbano soffrire di un campione di sangue pungente.

Per il progetto CCMX, il team di scienziati dell'Empa e dell'EPFL sta conducendo una ricerca congiunta sull'ulteriore sviluppo di fibre medicali intelligenti fino al 2020. Finora sono state conquistate 20 aziende come partner industriali, tra cui Syngenta e, come ultima aggiunta, Nanosurf di Liestal. Al progetto partecipano anche l'associazione industriale Swiss Textiles e l'iniziativa di ricerca dei produttori tessili svizzeri Subitex.