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Wie heilen Wunden? Künstliche Haut im Verletzungstest

20.01.2015, von , in Karte anzeigen

 Mit der ARTcut® – Maschine können in künstlich hergestellter Haut standardisierte Wunden gesetzt werden. (© Fraunhofer ISC

Mit der ARTcut® – Maschine können in künstlich hergestellter Haut standardisierte Wunden gesetzt werden. © Fraunhofer IGB Würzburg

Welche Salbe wirkt bei Hautverletzungen am besten, unter welchem Pflaster heilt eine Wunde am schnellsten und welches Medikament ist der Heilung vielleicht gar nicht zuträglich? Das herauszufinden, ist Ziel der Fraunhofer IGB-Projektgruppe Würzburg. Doch es ist dabei längst nicht damit getan, verschiedene Wunden unterschiedlich zu behandeln. Denn: Für vergleichende Wundheilungsstudien ist die Reproduzierbarkeit der gesetzten Wunden essentiell.

Verwundung Hautmodell Wundkanal frisch 10x © Fraunhofer ISC Würzburg

Verwundung im Hautmodell mit frischem Wundkanal  © Fraunhofer IGB Würzburg

Da normalerweise aber jede Wunde einzigartig und somit ganz individuell ist, haben die Forscher ein automatisiertes Verfahren entwickelt, mit dem in künstlich hergestellter Haut standardisierte Wunden gesetzt werden können. „Dazu muss ich einerseits Modelle aufbauen, die lebende Zellen haben, die dann auch in der Lage sind auf ne Verwundung zu reagieren wie der Körper auch reagieren würde“, beschreibt Biologe Szymon Kurdyn.

Verwundung Hautmodell Wundkanal frisch 2x© Fraunhofer ISC Würzburg

Verwundung des Hautmodells aus anderer Perspektive© Fraunhofer IGB Würzburg

Die künstliche Haut ähnelt der echten menschlichen Haut in entscheidenden Eigenschaften, erklärt Projektleiter Florian Groeber: „Wir haben auch eine Dermis und darüber liegend eine Epidermis, die die Barriere bildet. Und das selbe findet man in den künstlichen Modellen.“ In einem zweiten Schritt wird die künstliche Haut dann standardisiert verletzt, dazu kommt ein eigens vom Fraunhofer ISC entwickeltes Gerät, der  ARTcut®, zum Einsatz: Die Hautproben werden unter sterilen Bedingungen einheitlich „verletzt“. Ein Bohreinsatz setzt dabei Wunden in die In-vitro-Haut-Modelle. Die Software und eine Lichtschranke sorgen dafür, dass die Verletzungen immer gleich groß und gleich tief sind und mittig im Hautmodell sitzen. Zur Qualitätskontrolle wird alles von einer Kamera überwacht.

Geschlossene Wunde des Hautmodells (© Fraunhofer ISC)

Geschlossene Wunde des Hautmodells © Fraunhofer IGB Würzburg

Das Ergebnis: Alle Wunden sind gleich. In einem Inkubator  verhalten sich die Hautmodelle anschließend  ganz wie echte Haut: die Heilung beginnt und die Forscher können konkret vergleichen, ob sich die Haut anders verhält, wenn sie mit bestimmten Wirkstoffen oder Wundauflagen in Berührung kommt.

Verwundung Hautmodell geschlossen in 10facher Vergrößerung © Fraunhofer ISC Würzburg

Geschlossene Verwundung des Hautmodells in 10facher Vergrößerung © Fraunhofer IGB Würzburg

Neben Reproduzierbarkeit und Wiederholbarkeit der Versuche sprechen für die Forscher noch weitere Argumente für die Tests an künstlicher Haut: Da es sich um menschliche Zellen handelt, lassen sich die Ergebnisse besser auf den Menschen übertragen, als Versuche aus Tierversuchen, betont Florian Groeber, für den auch die Ethik für die Tests an In-vitro-Haut spricht: „Hier werden keine Schmerzen zugefügt weil unsere künstliche Haut keine Schmerzen wahrnehmen kann.“ Tierversuche könnten mit der Würzburger Methode auf ein Minimum reduziert werden, ist auch Doktorand Szymon Kurdyn überzeugt.

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