Die Herstellung verschreibungspflichtiger Medikamente mit unterschiedlichen Markierungen, Farben, Formen oder Verpackungen reicht nicht aus, um sie vor Fälschungen zu schützen, wie Berichte der U. S. Drug Enforcement Administration gezeigt haben.
Forscher der Purdue University zielen darauf ab, Fälscher mit einem essbaren „Sicherheitsetikett“zu überlisten, das in Medizin eingebettet ist. Um das Medikament nachzuahmen, müsste ein Fälscher ein kompliziertes Puzzle aus Mustern entschlüsseln, die mit bloßem Auge nicht vollständig sichtbar sind.
Gefälschte Medizin ist ein florierendes Geschäft, das mindestens 10 % des weltweiten Pharmahandels ausmacht und jedes Jahr Tausende von Menschenleben fordert.
In den USA reichen gefälschte Medikamente von der Behandlung von Krebs und Diabetes bis hin zu Medikamenten gegen erektile Dysfunktion. Gefälschte Opioide haben in 46 Bundesstaaten zu Todesfällen geführt.
Das Markieren von Medikamenten würde nicht nur vor Fälschungen schützen, sondern auch Apotheken helfen, die Legitimität eines Medikaments besser zu überprüfen, bevor sie es an Verbraucher verkaufen.
"Jedes einzelne Tag ist einzigartig und bietet ein viel höheres Maß an Sicherheit", sagte Young Kim, außerordentlicher Professor an der Weldon School of Biomedical Engineering in Purdue.
Das Tag fungiert als digitaler Fingerabdruck für jede Medikamentenkapsel oder -tablette und verwendet eine Authentifizierungstechnik namens "Physical Unclonable Functions" oder PUF, die ursprünglich für die Informations- und Hardwaresicherheit entwickelt wurde.
PUFs haben die Fähigkeit, jedes Mal, wenn sie stimuliert werden, eine andere Reaktion hervorzurufen, was sie unvorhersehbar und extrem schwierig zu duplizieren macht. Selbst der Hersteller wäre nicht in der Lage, ein identisches PUF-Tag neu zu erstellen.
Kims Gruppe ist die erste, die eine essbare PUF herstellt - einen dünnen, transparenten Film aus Seidenproteinen und fluoreszierenden Proteinen, die genetisch miteinander verschmolzen sind. Da das Tag leicht verdaulich ist und vollständig aus Proteinen besteht, kann es als Teil einer Pille oder Tablette eingenommen werden.
Das Leuchten verschiedener LED-Lichtquellen auf dem Etikett regt die fluoreszierenden Seiden-Mikropartikel an, wodurch sie jedes Mal ein anderes zufälliges Muster erzeugen. Die Mikropartikel geben fluoreszierende Farben in Cyan, Grün, Gelb oder Rot ab.
Digitale Bits können dann aus einem Bild dieser Muster extrahiert werden, um einen Sicherheitsschlüssel zu erzeugen, den eine Apotheke oder ein Patient verwenden würde, um zu bestätigen, dass ein Medikament echt ist.
Die Forscher überführen dieses Verfahren derzeit in eine Smartphone-App für Apotheken und Verbraucher.
"Unser Konzept besteht darin, ein Smartphone zu verwenden, um ein LED-Licht auf das Etikett zu richten und ein Foto davon zu machen. Die App erkennt dann, ob das Medikament echt oder gefälscht ist", sagte Jung Woo Leem, ein Postdoktorand in Biomedizintechnik bei Purdue.
Das Etikett hat auch das Potenzial, viel mehr Informationen zu enth alten als nur eine Bestätigung dessen, was das Medikament ist, sagte Leem, wie etwa die Dosis und das Verfallsdatum.
Leem fand heraus, dass das Tag mindestens zwei Monate lang funktioniert, ohne dass die Proteine abgebaut werden. Als nächstes muss das Team bestätigen, dass das Etikett so lange h alten kann wie ein Medikament und dass es die wichtigsten Inh altsstoffe oder die Wirksamkeit eines Medikaments nicht beeinflusst.
Die Arbeit wird in der Zeitschrift Nature Communications veröffentlicht. Ein YouTube-Video ist verfügbar unter
