Mehr als 380 Millionen Menschen leiden weltweit unter Diabetes mellitus. Um die Krankheit in den Griff zu bekommen, müssen die Betroffenen mehrmals täglich ihren Blutzuckerspiegel messen und sich bei Bedarf Insulin spritzen. Um dieses Verfahren deutlich zu vereinfachen, haben Wissenschaftler um Jiching Yu von der University of North Carolina in Chapel Hill nun ein Pflaster entwickelt, das einmal auf der Haut aufgebracht den Blutzuckerspiegel möglichst schmerzfrei ganz allein im Gleichgewicht halten soll.

Die Forscher ließen sich dabei von den Beta-Zellen in der Bauchspeicheldrüse inspirieren, die in unserem Körper Insulin produzieren und es in speziellen Vesikeln für die spätere Nutzung bereitstellen. Registrieren die Zellen schließlich einen Anstieg des Blutzuckergehalts, geben sie das Hormon kontrolliert ins Blut ab. Um dieses Prinzip nachzuahmen, entwickelten Yu und sein Team im Labor künstliche Vesikel aus Hyaluronsäure und Nitroimidazol, die sie mit Insulin und glukosesensiblen Enzymen füllten. Da die winzigen Bläschen 100-fach kleiner und dünner als ein menschliches Haar sind, braucht man keine riesige Spritze, um sie unter die Haut zu bringen – es reichen auch winzige Mikronadeln aus, die kaum dicker sind als eine Wimper und die die Forscher aus einem ähnlichen, wenngleich auch etwas stabileren Material als das dedern Vesikel herstellten. Indem sie mehr als 100 dieser Nadeln auf einem dünnen Siliziumstreifen platzierten, kreierten Yu und seine Kollegen so ein ultradünnes Nadelkissen. Als Pflaster aufgebracht, durchdringen die Nadeln kaum spürbar die Haut samt Blutgefäßen. Steigt der Blutzuckerspiegel im Körper nun an, reagiert die überschüssige Glukose mit den Enzymen in den Vesikeln der Mikronadeln und bringt die Bläschen so zum Platzen, wodurch das Insulin ins Blut abgegeben wird.

Dieses System, erklärt Mitautor Zhen Gu, könne schließlich maßgeschneidert an den einzelnen Patienten je nach Körpergewicht und Insulinsensitivität angepasst werden. Bisher testeten die Forscher ihre Entwicklung allerdings erst an Mäusen. Bei den Nagern, die Symptome ähnlich einer Typ-1-Diabetes-Erkrankung zeigten, schaffte das Pflaster es immerhin, den Blutzuckerspiegel bis zu neun Stunden lang stabil einzustellen, und war damit erfolgreicher als eine einmalige Insulininjektion in diesem Zeitraum. Ob das bei menschlichen Patienten ebenso gut funktioniert, werden aber erst weitere Tests zeigen. Auf lange Sicht hoffen die Wissenschaftler, ein smartes Pflaster entwickeln zu können, das die Betroffenen von regelmäßigen Blutzuckermessungen und Insulinspritzen entbindet und nur alle paar Tage gewechselt werden muss.