Läkemedelsfrisättande textilier kan, till exempel, användas för att behandla hudsår. Empa-forskare utvecklar för närvarande polymerfibrer som kan utrustas med läkemedel. De smarta fibrerna känner igen behovet av terapi helt själva och doserar de aktiva ingredienserna med precision och noggrannhet.

För projektet Self Care Materials, fibrer tillverkas av biologiskt nedbrytbara polymerer med olika processer. "Den riktade användningen av fibern avgör vilken tillverkningsprocess som är bäst, " förklarar Empa-forskaren och projektkoordinatorn René Rossi. Delikat, lätta membran med stor yta bildas vid så kallad elektrospinning. Om robusta fibrer krävs, t.ex. för skyddskläder, det är bättre att dra de smälta ingredienserna. I slutet, alla processer producerar nya fibrer, vars nanoarkitektur består av flera lager och komponenter. "Egenskaperna hos dessa nya material undersöks för närvarande med testämnen, " säger Rossi. I den färdiga produkten, till exempel, antibiotika eller smärtstillande medel ska integreras i fibrerna.

För att säkerställa att doseringen av de aktiva substanserna är exakt som behövs, forskarna har tagit fram en knepig kontrollmekanism:Vissa polymerer är nedbrytbara av kroppen under vissa förhållanden. Denna egenskap kan användas specifikt. Rossi:"Som svar på en stimulans från kroppen, fibrerna bör släppa ut sina läkemedel i miljön med en beräknad nedbrytningshastighet." En sådan irritation kan vara det förändrade pH-värdet i ett hudsår, vilket indikerar att vävnadsskadan måste behandlas. Som ett så kallat egenvårdsmaterial, fibrerna i form av ett plåster eller plagg stödjer alltså diagnos och behandling av sjukdomar.

"Användningen av egenvårdsfibrer är tänkbar för ett enormt antal tillämpningar, " säger Rossi. Förutom kemiska signaler från kroppen, dock, stimuli kan också användas som avsiktligt sätts från utsidan för att kontrollera frisättningen av medicin från fibrerna. Textilier eller förband som avger ett medel under lätt tryck eller ljusstimulans kan bidra till patienternas livskvalitet och samtidigt avlasta vårdpersonalen.

Systemet kan även användas för förebyggande åtgärder. Tanken bakom det:Där aktiva substanser kan frigöras, ämnen kan också penetrera fibern i motsatt riktning. "Således, fibrerna kan fungera som sensorer och, till exempel, mäta sockernivån i blodet, " förklarar Rossi. När det gäller för tidigt födda barn, sockerbalansen är särskilt sannolikt ur balans. Med hjälp av sådana sensorer, blodsockret kan övervakas smärtfritt genom den ömma huden utan att bebisarna behöver drabbas av ett taggigt blodprov.

För CCMX-projektet, Teamet av Empa- och EPFL-forskare bedriver gemensam forskning om vidareutveckling av smarta medicinska fibrer fram till 2020. 20 företag har hittills vunnits som industriella partners, inklusive Syngenta och – som senaste tillskottet – Nanosurf från Liestal. Branschorganisationen Swiss Textiles och de schweiziska textiltillverkarna Subitex forskningsinitiativ är också involverade i projektet.