Iontophoresis (Iontophorese) ist ein Prozess der transdermalen Arzneimittelabgabe durch Verwendung eines Spannungsgradienten auf der Haut. Moleküle werden durch Elektrophorese und Elektroosmose durch das Stratum corneum transportiert, und das elektrische Feld kann auch die Durchlässigkeit der Haut erhöhen. Diese Phänomene stellen direkt und indirekt einen aktiven Transport von Materie aufgrund eines angelegten elektrischen Stroms dar. Der Transport wird in Einheiten des chemischen Flusses gemessen, üblicherweise μmol/(cm2*Stunde). Die Iontophorese hat experimentelle, therapeutische und diagnostische Anwendungen.
Verwendung von iontophoresis
Laboranwendungen
Iontophoresis ist nützlich bei Laborexperimenten, insbesondere in der Neuropharmakologie. Transmittermoleküle leiten auf natürliche Weise Signale zwischen Neuronen weiter. Durch mikroelektrophoretische Techniken, einschließlich Mikroiontophorese, können Neurotransmitter und andere chemische Mittel künstlich sehr nahe an lebende und natürlich funktionierende Neuronen verabreicht werden, deren Aktivität gleichzeitig aufgezeichnet werden kann. Diese Methode wird verwendet, um ihre pharmakologischen Eigenschaften und natürlichen Rollen aufzuklären.
Therapeutische Anwendungen
Therapeutisch liefert die elektromotorische Arzneimittelverabreichung (EMDA) ein Medikament oder eine andere Chemikalie durch die Haut. Sie ist sozusagen eine Injektion ohne Nadel und kann als nicht-invasiv bezeichnet werden. EMDA unterscheidet sich von Hautpflastern, die nicht auf ein elektrisches Feld angewiesen sind. EMDA treibt eine geladene Substanz, normalerweise ein Medikament oder einen bioaktiven Wirkstoff, transdermal durch abstoßende elektromotorische Kraft durch die Haut. Ein kleiner elektrischer Strom wird an eine auf der Haut platzierte iontophoretische Kammer angelegt, die einen geladenen Wirkstoff und seinen Lösungsmittelträger enthält. Eine andere Kammer oder eine Hautelektrode führt den Rückstrom. Eine oder zwei Kammern werden mit einer Lösung gefüllt, die einen Wirkstoff und seinen Lösungsmittelträger enthält. Die positiv geladene Kammer, genannt Anode, stößt eine positiv geladene chemische Spezies ab, während die negativ geladene Kammer, genannt Kathode, eine negativ geladene Spezies in die Haut abstößt.
Die Verabreichung von elektromotorischen Arzneimitteln wird durchgeführt, um einige Arten von palmar-plantarer Hyperhidrose zu behandeln. Bei der Behandlung von Hyperhidrose ist Leitungswasser oft die Lösung der Wahl für leichte und mittlere Formen. In sehr schweren Fällen von Hyperhidrose kann eine Lösung verwendet werden, die Glycopyrroniumbromid oder Glycopyrrolat, einen cholinergen Hemmer, enthält.
Diagnostische Verwendungen
Die Iontophorese von Acetylcholin wird in der Forschung verwendet, um die Gesundheit des Endothels zu testen, indem die Endothel-abhängige Bildung von Stickoxid und die anschließende mikrovaskuläre Vasodilatation stimuliert werden. Acetylcholin ist positiv geladen und wird daher in die Anodenkammer eingebracht.
Die Pilocarpin-Iontophorese wird häufig zur Stimulierung der Schweißsekretion im Rahmen der Mukoviszidose-Diagnose eingesetzt.
Reverse Iontophorese ist eine Technik, bei der Moleküle zum Nachweis aus dem Körper entfernt werden. Die negative Ladung der Haut bei gepuffertem pH-Wert bewirkt, dass sie für Kationen wie Natrium- und Kaliumionen permselektiv ist, wodurch eine Iontophorese ermöglicht wird, die eine Elektroosmose und einen Lösungsmittelfluss zur Anode verursacht. Die Elektroosmose verursacht dann eine Elektrophorese, durch die neutrale Moleküle, einschließlich Glukose, über die Haut transportiert werden. Dies wird derzeit in Geräten wie dem GlucoWatch verwendet, das eine Blutzuckerbestimmung über Hautschichten hinweg ermöglicht.
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