MIT-Ersatz für Mikroplastik in Kosmetika

Kunststoff zerfällt in Zucker und Aminosäuren - Dank genetischer Modifikation zudem langlebig

Gel: MIT entwickelt Alternative für Mikroplastik in Kosmetika (Foto: AdoreBeautyNZ, pixabay.com)

Cambridge (pte004/09.12.2024/06:15) - Experten des Massachusetts Institute of Technology ( https://www.mit.edu/ ) (MIT) wollen mit einem neuartigen Kunststoff, der biologisch abbaubar ist und nach einer Weile in Zucker und Aminosäuren zerfällt, einen Teil des Mikroplastik-Problems lösen. Vielen Kosmetika und Reinigungsmitteln werden gewollt Plastikpartikel beigemischt, die die jeweilige Wirkung verstärken sollen. Das sie, wie die meisten Kunststoffprodukte auf Erdölbasis, eine Lebensdauer von hunderten Jahren haben, landen sie letztlich im Meer.

Gentechnik als Grundlage

Ausgangsmaterial ist ein Polymer, das Insidern als Poly(beta-aminoester) bekannt ist. Dieses Polymer wird vor allem für die sogenannte Genübertragung eingesetzt, das Einbringen fremden genetischen Materials in Wirtszellen. Nachdem es seine Aufgabe erfüllt hat, zerfällt es in Zucker und Aminosäuren. Für den Ersatz von Mikroplastik in Kosmetika und Reinigungsmitteln ist es dagegen ungeeignet, weil es bereits nach kurzer Zeit zerfällt.

Forschungsleiter Robert Langer hat gemeinsam mit Ana Jaklenec und seiner Doktorandin Linzixuan (Rhoda) Zhang das Polymer für die neue Anwendung gezielt modifiziert. Sie veränderten Eigenschaften wie Hydrophobizität (Fähigkeit, Wasser abzuweisen), mechanische Festigkeit und pH-Empfindlichkeit und verfügten schließlich über fünf Kandidaten, die in die engere Wahl kamen. Einer davon war langlebig genug, um klassische Mikropartikel aus Plastik zu ersetzen.

Kapselung von Vitaminpillen

Die Forscher haben gezeigt, dass sich diese Partikel zur Verkapselung der Vitamine A, D, E und C sowie von Zink und Eisen verwenden lassen. Viele dieser Nährstoffe sind anfällig für Zerstörung durch Hitze und Licht. Doch eingeschlossen in das neue Polymer überstehen sie zwei Stunden in kochendem Wasser, ohne Schaden zu nehmen. Die Präparate erwiesen sich auch als langlebig. Nach einer sechsmonatigen Lagerung bei hoher Temperatur und hoher Luftfeuchtigkeit war mehr als die Hälfte der verkapselten Vitamine unbeschädigt. In der Magensäure lösen sich die Kaseln dann auf.

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