Shenzhen – Ein Forschungsteam der Tsinghua Shenzhen International Graduate School und Kooperationspartner hat ein neuartiges Mikronadel-Pflaster entwickelt, das hydrophile und hydrophobe Wirkstoffe gleichzeitig und räumlich getrennt in die Haut abgibt. Die sogenannten „dissolved bubble microneedles“ ermöglichen eine sequenzielle Freisetzung und zeigen in Tiermodellen eine deutlich stärkere Reduktion von Entzündung, Bakterienlast und Zytokinen als herkömmliche topische Behandlungen. Die Studie erschien am 24. November 2025 in Microsystems & Nanoengineering.
Akne vulgaris betrifft einen großen Teil der Jugendlichen und jungen Erwachsenen und kann zu Narbenbildung sowie psychischer Belastung führen. Die Pathogenese umfasst übermäßige Talgproduktion, bakterielle Besiedlung und Entzündungsreaktionen, weshalb Kombinationstherapien klinisch notwendig sind. Konventionelle Cremes und Gele dringen oft schlecht durch die Hornschicht ein, insbesondere bei hydrophoben oder hochmolekularen Wirkstoffen. Orale Therapien und physikalische Verfahren bergen systemische Nebenwirkungen oder schlechte Compliance.
Auflösbare Mikronadeln gelten als vielversprechende Alternative für transdermale Abgabe, waren bisher jedoch meist auf wasserlösliche Substanzen beschränkt. Die neuen Bubble-Mikronadeln aus Hyaluronsäure enthalten mikroskopisch kleine Hohlräume (Bubbles) innerhalb jedes Nadelschafts. Diese Struktur erlaubt die räumlich getrennte Beladung: ein hydrophiles entzündungshemmendes Mittel im Nadelschaft, ein hydrophobes antibakterielles Mittel in den Bubble-Wänden und ein keratolytisches Mittel in der Basis.
Mechanische Tests belegen ausreichende Festigkeit für eine hautpenetrierende Tiefe von etwa 350 Mikrometern ohne Bruch. Nach Insertion lösen sich die Nadeln schnell auf und geben die Wirkstoffe lokal frei, ohne scharfen Abfall zu hinterlassen. In-vitro-Freisetzungsstudien zeigen schnelle Freisetzung des keratolytischen Mittels, anhaltende Abgabe des hydrophoben Antibiotikums und nahezu nullter Ordnung-Freisetzung des entzündungshemmenden Wirkstoffs – passend zum biologischen Bedarf bei Akne-Läsionen.
In einem Mausmodell für Akne (induziert durch bakterielle Injektion) führte die Behandlung mit den Wirkstoff-beladenen Mikronadeln zu signifikanter Reduktion von Schwellung, Bakterienlast und proinflammatorischen Zytokinen sowie zu gesteigerter antiinflammatorischer Signalgebung. Histologische Analysen zeigten geringere entzündliche Zell-Infiltration und erhaltene Hautstruktur – deutlich besser als bei topischen Lösungen oder wirkstofffreien Mikronadeln.
Die Plattform löst ein zentrales Problem der Akne-Therapie: die gleichzeitige Abgabe von Wirkstoffen mit unterschiedlichen Löslichkeiten am selben Hautareal. Durch die Bubble-Struktur entstehen dedizierte Kompartimente für hydrophile und hydrophobe Substanzen, ohne mechanische Stabilität oder Biokompatibilität zu beeinträchtigen. Die sequenzielle Freisetzung entspricht den Bedürfnissen entzündeter Akne-Läsionen und verspricht rasche Symptomlinderung sowie langanhaltende antibakterielle Wirkung.
Die vollständige Auflösung eliminiert scharfen Abfall und verbessert Sicherheit sowie Compliance. Die Verwendung kostengünstiger, biokompatibler Materialien unterstützt skalierbare Fertigung. Das Konzept ist auf andere entzündliche oder infektiöse Hauterkrankungen übertragbar, bei denen Wirkstoffe mit kontrastierenden Löslichkeiten kombiniert werden müssen.
Die Studie wurde durch das Key Research and Development Program des Ministeriums für Wissenschaft und Technologie Chinas, die National Natural Science Foundation of China, die Guangdong Innovative and Entrepreneurial Research Team Program, die Shenzhen Technology and Innovation Commission sowie weitere Förderer unterstützt.
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