Lebende Tattoos? Klingt irgendwie nach Science Fiction? Ist auch noch Zukunft, aber es denkt schon jemand darüber nach. Und das tatsächlich mehr als das.

Tinte aus genetisch programmierten, lebenden Zellen

Wissenschaftler des Massachusetts Institut of Technology (MIT), Cambridge, MA/USA, haben mithilfe der 3D-Drucktechnologie ein Tattoo-Pflaster entwickelt, das mit Tinte aus genetisch programmierten, lebenden Zellen erstellt wird. Das Tattoo sieht aus wie ein illustrierter Baum. Die in der verwendeten Tattoo-Tinte enthaltenen, genetisch spezifizierten Bakterienzellen, reagieren optisch auf Umweltsubstanzen. Jeder Ast wird durch die Tinte mit Zellen ausgekleidet, die sensibel auf eine andere chemische oder molekulare Verbindung reagieren.

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MIT-Ingenieure haben ein 3D-Druckverfahren entwickelt, bei dem Tinte aus genetisch programmierten, lebenden Zellen verwendet wird. ©MIT, Courtesy of the researchers

Der Tattoo-Baum wird Schicht für Schicht im 3D-Druckverfahren aufgebaut, um so dreidimensionale, interaktive Strukturen zu bilden. Aufgebracht wird er während des Druckverfahrens auf ein Pflaster, das auf der Haut befestigt werden kann. Je nach chemischem oder molekularem Substrat leuchtet der Tattoo-Baum dann in verschiedenen Farben.

So könnten zum Beispiel auch Wearables mit Zellen bestückt werden, die auf Substanzen reagieren, die einem biologischen Organismus Schäden zufügen (sog. Umweltnoxen). Wie beispielsweise Grob- und Feinstaub oder Stickoxide, um ein aktuell heiß diskutiertes Umweltthema zu nennen. Aber auch Änderungen des pH-Wertes der Haut und der Temperatur könnten so erfasst werden.

Bakterien als echte Alternative

Die US-Forscher um Lu Zhao sind nicht die ersten, die sich im 3D-Druck mit gentechnisch veränderten Zellen befassen. Aber sie sind die Ersten, die es mit Bakterienzellen tun. Deren Zellwände sind robuster und können den relativ harten Bedingungen, wenn sie durch die Düse eines Druckers gedrückt werden, besser standhalten.

Getestet hat das Forscherteam auch Bakterien, die miteinander kommunizieren. Die Zellen in der Tinte leuchten nur dann auf, wenn sie ein bestimmtes Signal einer anderen Zelle empfangen. Farbveränderungen zeigen frühzeitig eine genetische Veränderung im Körper an. Möglicherweise lebensrettende Therapien können so frühzeitig eingeleitet werden. Wie z.B. in der Krebstherapie.

Mein Fazit

Tattoo-Elektroden zur medizinischen Langzeitdiagnostik. Herzklappen aus dem Drucker. Hightech-Pflaster zur Versorgung chronischer Wunden. Miniroboter, die gezielt Medikamente platzieren. In der medizinischen Versorgung tut sich ganz schön was. Jetzt noch mit lebenden Bakterienzellen programmierte Farbe für Tattoo-Pflaster. Wenn es hilft, die Lebensqualität Betroffener zu verbessern, klasse. Wenn es die Versorgung Schwerkranker, chronisch kranker oder älterer Menschen unterstützt, prima. Das könnte ich mir zum Beispiel bei diesen Tattoo-Pflastern gut vorstellen; wenn sie Veränderungen im Körper darstellen, die ein medizinisches Eingreifen frühzeitig möglich machen.

Wer noch tiefer einsteigen will, dem empfehle ich diese Publikation: Advanced Materials, Vol. 30, No. 4, January 25, 2018

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