INERT
LAUFZEIT:
09/2026
—
08/2027
Das Projekt
Hintergrund: Autoinjektoren (automatische Injektionsgeräten) zur Selbstverabreichung von Medikamenten müssen auch unter militärischen Bedingungen zuverlässig funktionieren. Entscheidend sind dabei das tatsächlich abgegebene Volumen und die Bioverfügbarkeit der injizierten Substanz.
Problemstellung: Bisherige Tests von Autoinjektoren sind aufwendig und teuer, da sie Versuche an Tieren oder Menschen erfordern.
Lösungsansatz: Ziel von INERT ist es ein standardisiertes Testverfahren zu entwickeln das unter Verwendung von Gewebeproben, mikroCT-Bildgebung und KI-gestützter Analyse in Zukunft eine zuverlässige Bewertung von Autoinjektoren für den militärischen Einsatz ermöglicht.
Durchführung: Mit Hilfe von Gewebeproben werden pharmakokinetische Daten zum Volumen und der Bioverfügbarkeit erhoben, die für die funktionelle Bewertung unterschiedlicher Autoinjektorsysteme entscheidend sind. Auf Basis dieser Daten wird ein standardisiertes Testverfahren entwickelt, bei dem eine Substanz subkutan oder intramuskulär injiziert werden kann und der Injektionsvorgang mittels mikroCT-Bildgebung hochauflösend erfasst wird. Die gewonnenen Bilddaten werden anschließend KI-basiert segmentiert, analysiert und simuliert, um Volumen, Oberfläche und räumliche Verteilung der injizierten Flüssigkeit präzise zu bestimmen.
Erwartete Ergebnisse: Das Testverfahren ermöglicht somit die objektive Beurteilung der Funktionalität verschiedener Autoinjektoren hinsichtlich Reproduzierbarkeit, Abgabevolumen, Bioverfügbarkeit und Resorptionszeit. Dies schafft erstmals eine tierversuchsfreie, ökonomische und zugleich aussagekräftige Alternative zu bestehenden Prüfverfahren.
Unsere Tätigkeiten im Projekt
Das Institut HEALTH leitet das Projekt INERT und koordiniert die Zusammenarbeit der Partner FiveSquare, Zatloukal Innovations und des Bundesministeriums für Landesverteidigung. Grundlage ist ein am Institut entwickeltes Verfahren, mit dem sich injizierte Flüssigkeitsdepots im Gewebe mittels mikroCT sichtbar machen und ihr Volumen berechnen lassen. Dieses Verfahren wurde bereits erfolgreich für den Vergleich von Insulinkathetern im subkutanen Fettgewebe eingesetzt. In INERT erweitert HEALTH diese Methode auf Muskel- und Hautgewebe und wendet sie erstmals auf Autoinjektoren an. Dazu wählt das Team geeignete Kontrast- und Färbemittel aus und bringt sie in die Autoinjektoren ein, ohne deren Funktion zu verändern. Außerdem entwickelt es eine Halterung für die Gewebeproben, eine optimierte mikroCT-Messsequenz sowie eine standardisierte Arbeitsanleitung vom Auslösen des Autoinjektors bis zum Scan. Die Injektionen erfolgen in frisch explantiertes Schweinegewebe, das aus anderen Versuchen stammt, sodass keine eigenen Tierversuche erforderlich sind. Abschließend validiert HEALTH das Testverfahren mit zwei Autoinjektoren aus dem militärischen Einsatz und bringt seine pharmakokinetische Expertise in die KI-gestützte Auswertung ein, um aus Volumen, Oberfläche und Lage der Depots Rückschlüsse auf Resorption und Bioverfügbarkeit zu ziehen.
