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Maschine züchtet Haut vollautomatisch

12.12.2008
Fabrikmäßige Vermehrung von Gewebe ersetzt Versuchstiere

Haut für medizinische Eingriffe wie Transplantationen kann ohne menschliches Zutun gezüchtet werden. Das gelang Forschern am Fraunhofer Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik.

Gemeinsam mit anderen Fraunhofer-Instituten entwickelten sie eine Anlage, die bisher von Hand durchgeführte Arbeitsschritte zur Vermehrung von Gewebezellen automatisieren soll. Andrea Heymer, Leiterin des Konstruktionsteams, bezeichnet gegenüber pressetext die vereinfachte Herstellung von menschlicher Haut in großen Mengen für Labortests als erstes Ziel der Anlage. Weiters soll auf diese Weise auch Transplantations-Material etwa für Unfallopfer erzeugt werden, die aufgrund von Verbrennungen eine zweite Haut brauchen.

Das Grundprinzip der Anlage beruht auf der Unterteilung der Gewebezüchtung in einzelne Module, die maschinell gesteuert werden. Ausgangsmaterial ist eine menschliche Gewebeprobe. Ein Greiferarm transportiert die Probe in die Anlage, wo sie zerkleinert und nach Zelltypen getrennt wird. Nährlösungen aus Vitaminen, Zucker und Proteinen regen die Zellen zum Wachstum an. "Die Kultivierung dieses organotypischen Gewebemodells bildet den Hauptteil der insgesamt sechswöchigen Prozedur", so Heymer. Nach der Überprüfung, ob sie auch lebensfähig sind, werden die Zellen in einer dreidimensionalen Gelmatrix gemäß der verschiedenen Hautschichten wieder zusammengesetzt. Auch den letzten Arbeitsschritt - die Verpackung der einsatzfertigen Haut für den Versand - übernimmt die Maschine, alternativ friert sie das Produkt für eine spätere Verwendung ein.

Der derzeitige Entwurf sieht die Herstellung zweier wichtiger Zelltypen der Haut vor, die menschliche Haut besitzt jedoch auch weitere Zellen wie Immun-, Nerven- und Haarwurzelzellen sowie Melanozyten, die für die Bräunung zuständig sind. "Auch andere Zelltypen können mit dieser Methode in das Hautmodell integriert werden. An diesen können in Zukunft etwa Kosmetika und Hautcremes getestet werden", betont Heymer. Vom ethischen Standpunkt aus sieht sie die maschinelle Herstellung menschlicher Zellen unbedenklich. "Es geht um keine Erzeugung, sondern um die Vermehrung von Zellen. Ethisch gesehen ist es von Vorteil, dass für Substanztestungen das Gewebe eine Alternative zu lebenden Tieren bildet." Zudem würden für die Ausgangszellen keine eigenen Entnahmen am Menschen gemacht, sondern man könne bei Operationen übrig bleibende Haut dafür verwenden, so die Forscherin abschließend.

Johannes Pernsteiner | pressetext.deutschland
Weitere Informationen:
http://www.igb.fraunhofer.de

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