Bioelektronische SWITCH Plattform

Ziel der Bioelectronic SWITCH-Plattform ist es, die derzeitige Limitation der Molekulargewichtsgröße von organischen elektronischen Ionenpumpen zu beseitigen, um deren Anwendungsbereiche zu erweitern und die Freisetzung von Antibiotika, Proteinen oder Hormonen zu ermöglichen. Die Biologie verwendet vorwiegend Ionen und Moleküle statt Elektronen, um Funktionen zu regulieren. Die Signalisierung durch Biomoleküle kann daher vielfältiger und spezifischer sein als rein elektrische Stimulation. Heutzutage gibt es jedoch nur begrenzte technische Lösungen, um diese Lücke zwischen Biologie und Elektronik zu schließen. In diesem Zusammenhang bietet die von Prof. Magnus Berggren und Mitarbeitern entwickelte Organic Electronic Ion Pump (OEIP) -Plattform eine neue Möglichkeit, ein elektronisches Adressierungssignal in eine chemische Wirkstoffabgabe zu übersetzen und so eine einzigartige Schnittstelle zwischen Biologie und Elektronik zu schaffen. Die Idee besteht im Wesentlichen darin, das Gerät elektrisch anzusteuern umso das gewünschte Molekül/Medikament mit höchster Präzision freizusetzen. Aufgrund des intrinsischen Designs kann das derzeitige System jedoch nur sehr kleine chemische Verbindungen freisetzen, was die Verwendung von interessanteren Verbindungen wie Antibiotika, Proteinen oder Hormonen unmöglich macht. Die Idee dieses Vorschlags ist es, eine neuartige Art von Chemie zu verwenden, die auf Substitutionschemie basiert, umdieseGrößenbeschränkungaufzuheben. Durch Feinabstimmung der chemischen Natur der Ausgangsubstanzen und umfangreiche elektrochemische, chemische und biologische Tests werden die optimierten Bedingungen für die Implementierung der neuen Chemie in die OEIP-Technologie ermittelt. Abschließend wird diese Plattform anhand von Modellverbindungen evaluiert, um eine Demonstration des neuartigen Konzepts zu beweisen, bevor das SWITCH-Konzept schließlich optimiert und an die zukünftigen Anforderungen für klinische Anwendungen angepasst wird.