Forschende aus Indien und Österreich haben eine künstliche Haut entwickelt, die mit dem 3D-Druckverfahren hergestellt wird und lebende Zellen enthält. Die im Fachjournal STAR Protocols veröffentlichte Arbeit beschreibt ein Herstellungsverfahren, das langfristig Tierversuche in der Kosmetikindustrie überflüssig machen könnte.
Imitation menschlicher Haut durch 3D-Druck
Die künstlich erzeugte Haut basiert auf einem dreischichtigen Aufbau, der dem natürlichen Gewebe des menschlichen Körpers nachempfunden ist. Für die Herstellung wird eine Hydrogel-Mischung verwendet, die zusammen mit lebenden Zellen im 3D-Drucker verarbeitet wird. Diese Gele weisen einen hohen Wasseranteil auf und schaffen so ideale Wachstumsbedingungen für Zellen.
„Die Hydrogele für unsere Hautimitation müssen in der Lage sein, mit lebenden Hautzellen zu interagieren. Diese müssen nicht nur überleben, sondern sich auch vermehren können“, erklärte Prof. Karin Stana Kleinschek von der Technischen Universität Graz, eine der Mitautorinnen der Studie.
Damit die Nachbildung tatsächlich als Hautäquivalent gilt, müssen die Zellen mindestens zwei bis drei Wochen im Hydrogel überleben und sich zu Hautgewebe entwickeln. Entscheidend dabei: Die Stabilisierung des Zellwachstums erfolgt ohne den Einsatz toxischer Substanzen.
Nachhaltige Perspektiven für Kosmetiktests und Medizin
Die Initiative kommt zu einem Zeitpunkt, an dem die Europäische Union verstärkte Einschränkungen bei Tierversuchen in der Kosmetikforschung durchsetzt. Um Alternativen zu schaffen, suchen Wissenschaftsteams weltweit nach zuverlässigen Testsystemen für die Aufnahme und Toxizität von Inhaltsstoffen wie Nanopartikeln in Sonnencremes oder Seren.
Die Forschenden sehen in ihrer Methode auch einen Weg zur Entwicklung nachhaltiger Biomaterialien für Anwendungen in der regenerativen Medizin. Der entwickelte 3D-Druckprozess zeichnet sich laut Angaben der Autoren durch einfache Handhabung, geringe Kosten und Umweltfreundlichkeit aus. Zudem lässt sich die Struktur der Hautimitation durch Anpassung der Druckparameter individuell gestalten.
„Unsere ersten Tests mit der 3D-gedruckten Haut verliefen sehr erfolgreich“, so Kleinschek. Derzeit arbeitet das Forschungsteam an der Optimierung der Hydrogel-Formeln und an der Validierung des Verfahrens als Ersatz für Tierversuche.
Das Projekt zeigt exemplarisch, wie der 3D-Druck dabei hilft, ethisch sensible Forschungsbereiche weiterzuentwickeln und neue Standards in der Produktprüfung zu etablieren – sowohl in der Kosmetikbranche als auch im medizinischen Bereich.
