Färbende Kontrolle

js | Manche Arzneimittel, z. B. einige Impfstoffe, sind kühlkettenpflichtig. Wenn der Kühlschrank ausfällt oder Fehler in der Lieferkette auftraten, ist es schwer nachzuvollziehen, ob (und wie lange) diese Arzneimittel zu warm wurden. Farbstoffe, die als Zeit-Temperatur-Indikatoren (TTI) dienen, wären eine Möglichkeit, um Temperaturen z. B. in Sensoren für Produkte nachzuweisen. Um die Idee umzusetzen, müssen allerdings einige Probleme gelöst werden: Das System muss temperatursensibel sein und zwar möglichst über weite Temperaturbereiche. Für z. B. mRNA-Impfstoffe wäre es wichtig, dass die Indikatoren auch Temperaturen unter dem Gefrierpunkt anzeigen können und sie müssen stabil sein, dürfen z. B. nicht einfach verblassen. Forscher um Prof. Xuemin Du und Prof. Yadong Yin entwickelten ein solches Indikator-System. Sie verwendeten keine herkömmlichen Farbstoffe, sondern stellten spezielle Nanopartikel her, die grün oder rot erscheinen, wenn sie in Wasser zu Mikrokristallen zusammengelagert sind, sogenannte Strukturfarben. Anschließend mischten die Forscher Wasser in unterschiedlichen Verhältnissen mit Polyethylenglycol oder ­Ethylenglycol, sodass Lösungen mit verschiedenen Schmelzpunkten resultierten. Bringt man die beiden Komponenten zusammen und schmilzt die Lösung aus Wasser und Glycol bei einer bestimmten Temperatur, werden die Mikrokristalle auseinander gebrochen und die Lösung entfärbt sich. Diese selbstzerstörenden strukturellen Farbflüssigkeiten (SCL) konnten Temperaturveränderungen von -70 bis 37 °C anzeigen. In weiteren Experimenten war es möglich, das System in Deckel von Vials zu integrieren. |