Empa erforscht künstliche Haut aus Hydrogelen
St.Gallen - Forschende der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) arbeiten an der Entwicklung eines menschlichen Hautmodells. Das Modell soll zunächst Aufschluss über Veränderungen und Erkrankungen der Haut geben. Spätere Wund- und Krankheitsheilungen sind ein Fernziel.
(CONNECT) Forschende aus den in den St.Gallen ansässigen Laboren Biointerfaces und Biomimetic Membranes and Textiles der Eidgenösssischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) arbeiten gemeinsam mit Ärztinnen und Ärzten an einem Modell der menschlichen Haut. Wie aus einer Mitteilung hervorgeht, handelt es sich dabei nicht um ein Computermodell, sondern um eine 3D-Replikation der Haut.
Dabei soll die extrazelluläre Matrix, das aus Proteinen und anderen Biomolekülen bestehende Netzwerk der Haut, nachgebildet werden. Für diese Simulation eignen sich laut der Mitteilung Hydrogele, das sind besondere Polymere, deren Ketten locker miteinander vernetzt sind. Um Strukturen und Funktionen der Haut simulieren zu können, setzen die Forschenden auf zwei Arten dieser Hydrogele. Eine davon lässt sich mit 3D-Druckern herstellen und mit anderen Zelltypen zu einer hautähnlichen Struktur vereinen. Der Nachteil dieses Materials besteht indes darin, dass es unter Wasser- oder Flüssigkeitseinfluss aufquillt. Als Alternative hat das Team um Forschungsleiter Kongchang Wei natürliche Hydrogele gefunden: „Wir haben festgestellt, dass die Natur bereits eine viel einfachere, elegantere Lösung hat. Gelatine aus Kaltwasserfischen lässt sich mit wenigen Handgriffen so vernetzen, dass sie zu einem nicht-quellenden Hydrogel wird, das mit Hautzellen gemeinsam bedruckt werden kann.“
Das so erstellte Modell soll das Verständnis für das komplexe Organ Haut verbessern. Weil Hydrogele auf Fischgelatinebasis weniger Immunreaktionen hervorrufen als solche auf Basis von Säugetieren, könnten sie als Mittel zur Wundheilung entwickelt werden. Das Hydrogel auf Fischbasis wurde zum Patent angemeldet. „Wir hoffen, damit ein besseres Verständnis für die Entstehung und die Behandlung von Hautkrankheiten zu fördern“, so Wei.
Das Projekt ist Teil der Schweizer Forschungsinitiative SKINTEGRITY.CH. ce/ww