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May 26, 2023

Tattoo-Therapeutika liefern Medikamente, die über die Haut hinausgehen

Stephanie kam 2021 als stellvertretende Redakteurin zu Drug Discovery News. Sie verdiente

Stephanie kam 2021 als stellvertretende Redakteurin zu Drug Discovery News. Sie promovierte 2019 an der University of California Los Angeles und hat für das Discover Magazine geschrieben,...

In jedem Winkel der Welt schmücken Menschen seit Jahrtausenden ihre Haut mit farbenfrohen, dauerhaften Pigmenten. Obwohl Tätowierungen so verbreitet sind, wissen Wissenschaftler immer noch sehr wenig darüber, wie sie mit dem Körper interagieren.

„Der Großteil der Forschung zur Biologie des Tätowierens ist immer noch irgendwie altmodisch: ‚Oh mein Gott, ist es krebsartig? Oh mein Gott, wirst du eine Infektion bekommen?‘“, sagte Christopher Lynn, ein medizinischer Anthropologe an der Universität von Alabama. „Die Vorstellung, dass Tätowieren so gefährlich ist, wird durch die moderne Hygiene und Hygiene nicht wirklich bestätigt.“

In der Klinik werden Tätowierungen bereits verwendet, um zu kennzeichnen, wo Ärzte Strahlenbehandlungen durchführen, um Hautverfärbungen zu korrigieren, um potenzielle Tumore oder andere Pathologien in der endoskopischen Chirurgie zu kennzeichnen und um Permanent Make-up aufzutragen (1).

Mittlerweile untersuchen Forscher in Bereichen, die vom Chemieingenieurwesen über Dermatologie bis hin zur medizinischen Anthropologie reichen, Tätowierungen nicht nur als therapeutische Maßnahmen, sondern auch als Mittel zur besseren Medikamentenabgabe und als „intelligente Tätowierungen“ zur Überwachung und Diagnose von Krankheiten. Tattoos sind mehr als nur oberflächlich.

Als zwei Wanderer 1991 in den italienischen Alpen in einer felsigen Schlucht etwa 3.200 Meter über dem Meeresspiegel auf einen gefrorenen Körper stießen, ahnten sie nicht, dass sie gerade das bisher älteste Exemplar eines tätowierten Menschen entdeckt hatten (2). Die 5.300 Jahre alte Mumie, liebevoll Ötzi oder der Mann aus dem Eis genannt, hat mehrere Tätowierungen, die ihren Körper schmücken. Im Gegensatz zu den heute beliebten Bild-Tattoos bestehen Ötzis Tätowierungen aus Linien und Kreuzen und befinden sich größtenteils an Stellen, die von seiner Kleidung verdeckt worden wären, beispielsweise an der Basis seiner Wirbelsäule, an den Knöcheln und um seine Knie herum. Aus diesem Grund nehmen Forscher an, dass seine Tätowierungen wahrscheinlich therapeutischer Natur waren, und die Tatsache, dass fast alle seiner Tätowierungen mit traditionellen Akupunkturpunkten zur Schmerzlinderung ausgerichtet sind, stützt diese Theorie (3). Zwei weitere prähistorische Mumien aus Sibirien und Peru weisen ebenfalls Hinweise auf Tätowierungen an gemeinsamen Akupunkturpunkten auf.

Es wird angenommen, dass die Akupunktur ihren Ursprung im Jahr 100 v. Chr. in China hat (4). Durch das Einstechen dünner Nadeln in die Haut induziert ein Akupunkteur ein Mikrotrauma, das eine lokalisierte Entzündungsreaktion hervorruft, um die Heilung zu fördern.

Mehrere indigene Gruppen auf der ganzen Welt haben die Tradition, Akupunkturpunkte tätowieren zu lassen. Lars Krutak, Tattoo-Anthropologe am Museum of International Folk Art in New Mexico, hat medizinische Tattoo-Praktiken in mehr als 30 Kulturen dokumentiert, von den Ainu in Japan, den Berbern in Marokko bis zu den Chippewa in den Vereinigten Staaten und Kanada (2 ). Als er begann, mit dem Yupiget-Volk der St.-Lorenz-Insel in Alaska zu arbeiten, bemerkte er, dass Menschen, die bei der Jagd große Beute gemacht hatten oder als Sargträger dienten, Tätowierungen auf ihren Gelenken bekamen, um zu verhindern, dass die Geister der kürzlich Verstorbenen in ihre Körper eindringen.

„Wenn Sie von einem dieser mächtigen Geister besessen wären, wurde mir gesagt, dass Sie unter extremer Arthritis und starken Schmerzen in diesen Gelenken leiden würden“, sagte Krutak. „Als ich anfing, diese primären Tätowierungsstellen auszurichten, war ich überrascht, dass sie mit klassischen Akupunkturpunkten in einer Reihe standen, um Rheuma und Arthritis in den primären Gelenken zu lindern.“

Die Praxis des Tätowierens an Akupunkturpunkten wird bis heute auf der ganzen Welt fortgesetzt und hat auch den Weg in den Bereich der professionellen Akupunktur vorgewagt. Douglas Wingate, Akupunkteur an der Oregon Health and Science University und lizenzierter Tätowierer, fand heraus, dass „das Tätowieren den Akupunkturpunkt im Wesentlichen stärker stimuliert als die Standard-Akupunktur.“ Er hat herausgefunden, dass das Platzieren einer Tätowierung an einem Akupunkturpunkt etwa zehn Akupunkturbehandlungen an dieser Stelle entspricht, was oft ausreicht, um die Schmerzen einer Person zu lindern.

Wingate hat herausgefunden, dass Akupunktur mit Tätowierung am besten bei Menschen mit chronischen Schmerzzuständen zu wirken scheint, wie z. B. das Tätowieren des Ohrs zur Behandlung von Menschen mit jahrzehntelangen Schulter- oder Rückenschmerzen. Patienten können sich die Art von Tätowierung aussuchen, die sie möchten, solange sie über den zu behandelnden Akupunkturpunkt passt. In einem denkwürdigen Fall kam ein Patient zu Wingate auf der Suche nach Linderung seiner chronischen Kopfschmerzen. Wie üblich lokalisierte Wingate die entsprechenden Akupunkturpunkte und führte das Tattoo durch.

„[Sie] hatte zum ersten Mal seit Jahren überhaupt keine Kopfschmerzen mehr“, sagte Wingate. Was die Patientin Wingate jedoch nicht erzählte, war, dass ihre Kopfschmerzen auf eine Chiari-Fehlbildung zurückzuführen waren, eine schmerzhafte, angeborene Erkrankung, die dazu führt, dass ein Teil des Gehirns aus der Unterseite des Schädels herausragt. In schweren Fällen kann die Erkrankung operativ behandelt werden.

„Wenn sie zu mir gekommen wäre und mir das gesagt hätte, wäre mein Gespräch, das ich mit jemandem führen muss, normalerweise … Akupunktur und Tätowierung würden daran nichts ändern“, sagte Wingate. „Ich war sehr überrascht, als sie so positiv reagierte und ohne Schmerzen durchkam, bis sie sich der Operation unterziehen konnte.“

Wingate hat mit seinen Behandlungskombinationen aus Tätowierung und Akupunktur große Erfolge erzielt, er ist jedoch auch daran interessiert, dieses Phänomen formaler zu untersuchen. Im Moment freut er sich darauf, den Menschen ein wunderschönes Tattoo und etwas Erleichterung zu bieten.

Während viele traditionell medizinische Tätowierungen mit Akupunkturpunkten übereinstimmen, ist dies nicht bei allen der Fall. Forscher haben herausgefunden, dass Tätowierungen medizinische Vorteile haben können, die nichts mit Schmerzen zu tun haben.

Bevor das schöne Endergebnis erzielt wird, müssen die Menschen den unbestreitbar schmerzhaften Prozess durchlaufen, sich tätowieren zu lassen. Angesichts einer Stresssituation wie dieser steigert der Körper die Produktion von Stresshormonen, schwächt das Immunsystem und bereitet so eine Kampf- oder Fluchtreaktion vor. Trotz der Schmerzen und des Stresses stechen viele nach dem ersten Tattoo zurück und holen sich noch einmal ein Tattoo. Wie sich mehrere Tätowierungen jedoch auf die Stress- und Immunreaktionen des Körpers auswirken, bleibt eine offene Frage.

„Kulturen auf der ganzen Welt betrachten Tätowierungen als eine Möglichkeit, den Körper zu stärken oder stärker zu machen, und ich denke, das ist sehr biologisch“, sagte Lynn. „Ich möchte verstehen, wie diese Gesundheit entsteht … Wie können Ihre kulturellen Praktiken und ironischerweise diese Verletzung Ihres Körpers Sie gesünder machen?“

Um den Zusammenhang zwischen Tätowieren und dem Immunsystem zu untersuchen, nahmen Lynn und sein Team Speichelproben von Menschen mit unterschiedlicher Tätowiererfahrung (5). Sie maßen Cortisol, ein Immunsuppressivum, und Immunglobulin A (IgA)-Antikörperspiegel kurz vor und unmittelbar nachdem sich Menschen tätowieren ließen. Der Cortisolspiegel im Blut erreicht als Reaktion auf Stress seinen Höhepunkt, was zu einer Schwächung des Immunsystems führt, was durch einen Abfall des IgA-Spiegels angezeigt wird.

Lynn und sein Team berichteten, dass Menschen mit wenig Erfahrung im Tätowieren nach dem Tätowieren einen verringerten IgA-Spiegel aufwiesen, was auf eine stressbedingte Unterdrückung des Immunsystems hinweist. Bei Menschen mit viel Tätowiererfahrung stellten die Forscher jedoch unmittelbar nach der Tätowierung einen Anstieg der IgA-Werte fest, was darauf hindeutet, dass es bei häufigen Tätowierern zu keiner Immunsuppression kam.

„Betrachten Sie es im Hinblick auf Bewegung“, sagte Lynn. „Oft fordern wir uns selbst und erwarten, dass wir Schmerzen oder Muskelkater verspüren, und die Idee besteht darin, unseren Körper so zu fordern, dass wir ihn letztendlich nicht immer wieder verletzen, sondern unsere Muskeln aufbauen … und dabei auch „bauen unser Immunsystem auf.“

Lynn und sein Team haben diese Ergebnisse seitdem in einer samoanischen Population repliziert (6) und verfügen über zusätzliche Daten von einer noch größeren Population, die noch analysiert werden müssen. Lynn plant, weitere Immunbiomarker und allgemeine Gesundheitsbiomarker wie den Cholesterinspiegel im Zusammenhang mit dem Tätowieren zu untersuchen.

Insbesondere untersuchen er und sein Team, wie sich die Werte dieser Biomarker bei einer Person verändern, die sich einer sehr schmerzhaften und langen Tätowierung wie der traditionellen samoanischen Erbse unterzieht. Bei diesem Tattoo kommt die Tätowiertechnik „Hand Tapping“ zum Einsatz, bei der Handwerkzeuge zum Durchstechen und Übertragen der Tinte in die Haut zum Einsatz kommen. Das Tätowieren mit der Hand ist schmerzhafter als das Tätowieren mit einer typischen elektrischen Tätowiermaschine und die Fertigstellung des Pe'a kann bis zu 20 bis 30 Stunden dauern. Das endgültige Tattoo bedeckt den gesamten Unterkörper und die Oberschenkel.

„Wir versuchen nicht nur den Ein-Aus-Schalter zu verstehen, sondern auch das Zusammenspiel von Mechanismen innerhalb der Physiologie“, sagte Lynn. Diese großen, traditionellen Tattoos haben auch eine wichtige kulturelle Bedeutung für den Träger. Lynn möchte herausfinden, wie die kulturelle Bedeutung einer Tätowierung die Immunantwort eines Menschen beeinflusst.

Auch wenn es verlockend sein mag, empfiehlt Lynn den Menschen nicht, sich tätowieren zu lassen, nur um ihr Immunsystem zu stärken. Bewegung und gute Ernährung bewirken das Gleiche.

„Es ist eine Sache, sich tätowieren zu lassen, weil es cool ist und man eine Immunreaktion auslöst. Es ist eine ganz andere Sache, sich tätowieren zu lassen, auf dem steht: ‚Ich leiste einen Dienst für meine Gemeinschaft und trage etwas, das meine Vorfahren trugen.‘ „Ich habe es seit mindestens 1000 Jahren getragen. Und es ist außerordentlich sichtbar und sehr schmerzhaft“, sagte Lynn. „Das hat einen zusätzlichen psychologischen Vorteil, und das versuche ich jetzt zusammenzufassen.“

Die Hautschicht der Haut, die Dermis, liegt direkt unter der äußeren Epidermisschicht und enthält Blut- und Lymphgefäße sowie Haarfollikel und Schweißdrüsen. Wenn ein Tätowierer mit tintengefüllten Nadeln in die Haut sticht, werden die Zellen in der Dermis aktiviert.

Sobald die Tätowierfarbe in die Haut eindringt, fressen Makrophagen die unlöslichen Pigmentpartikel auf, als ob sie in Mikroben eindringen würden (7). Wenn die pigmenthaltigen Makrophagen schließlich absterben, geben sie die Pigmentpartikel zurück in die Dermis ab, und andere Makrophagen verschlingen sie. Wissenschaftler glauben, dass dieser Prozess des „Einfangen-Freigeben-Wiedereinfangens“ zur Dauerhaftigkeit von Tätowierungen führt. Aber manchmal können Pigmentpartikel der Aufnahme entgehen und in das Lymphsystem gelangen (8).

„Wenn man einen schönen Blauwal auf der Schulter oder am Arm hat, ist es sehr wahrscheinlich, dass auch die Lymphknoten in der Achselhöhle blau sind“, sagt Ines Schreiver, Tattoo-Toxikologin am Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR).

Aber Makrophagen sind nicht die einzigen Immunzellen in der Haut (9). Keratinozyten, oft auch Hautwächter genannt, lösen eine Entzündungsreaktion aus, wenn die Haut geschnitten oder verletzt wird. Spezialisierte Makrophagen, sogenannte Langerhans-Zellen, interagieren mit dem Lymphsystem und fördern eine Immunantwort in der Haut. Die Hautschicht enthält auch viele Antigen-präsentierende Zellen wie dendritische Zellen und T-Zellen, die bereit sind, auf eine infektiöse Bedrohung zu reagieren.

Das Zusammenspiel von Tattoo-Pigmenten und diesen Immunzellen ist normalerweise harmlos, aber manchmal reagieren die Immunzellen in der Haut über und lösen eine allergische Reaktion aus. Schreiver und ihr Team untersuchen, wie verschiedene Pigmentpartikel in Tätowierfarben mit dem Immunsystem interagieren, um herauszufinden, was an bestimmten Pigmenten diese Reaktionen hervorruft.

Anhand von Hautbiopsien von Menschen, die allergisch auf Tätowierfarbe reagierten, stellten Schreiver und ihre Kollegen fest, dass leuchtend rote und rosa Pigmente aus organischen Azoverbindungen, die häufig in der Textil- und Druckindustrie verwendet werden, die meisten allergischen Reaktionen hervorzurufen scheinen ( 10).

Frühere Untersuchungen mit Patch-Tests ergaben, dass die roten Pigmente diese allergischen Reaktionen möglicherweise nicht selbst auslösen, sie jedoch in der Haut in kleinere Metaboliten oder Abbauprodukte zerfallen können, die eine Immunantwort auslösen könnten. UV-Licht kann beispielsweise Azopigmente leicht in kleinere Moleküle spalten.

„Es gibt inzwischen einige Hinweise, aber noch keine wirklichen Beweise dafür, dass Tätowierungen, die stärker der Sonne ausgesetzt sind, möglicherweise diejenigen sind, die reagieren, wenn sie rot sind“, sagte Schreiver. Um die Interaktion zwischen Immunzellen und Tattoo-Pigmenten besser zu verstehen, entwickeln Schreiver und ihr Team ein 3D-Hautmodell für das Tätowieren (11).

Schreiver und ihr Team nutzten ihr Modell kürzlich, um zu verstehen, wie Tätowierungen mit UV-Licht interagieren. In einer früheren Studie wurde berichtet, dass Mäuse, die mit schwarzem Pigment tätowiert und dann UV-Licht ausgesetzt wurden, langsamer Hautkrebs entwickelten als Mäuse, die UV-Licht ausgesetzt, aber nicht tätowiert waren (12).

Um den Mechanismus zu bestimmen, der dieser UV-Schutzwirkung zugrunde liegt, testeten Schreiver und ihre Kollegen, wie sich UV-Licht auf die menschliche Haut auswirkt, die mit schwarzen, weißen oder orangefarbenen Pigmenten tätowiert wurde (13). Zu ihrer Überraschung schützten die weißen und schwarzen Pigmente die Hautzellen im Modell vor UV-Strahlung.

„Wenn man darüber nachdenkt, klingt es im Nachhinein tatsächlich logisch, denn alles, was sich unter dieser schwarzen Schicht befindet, und auch andere Pigmente, die Licht sehr gut absorbieren oder streuen, haben die darunter liegenden Zellen geschützt“, sagte Schreiver.

Sie und ihr Team fügen ihren 3D-Hautmodellen nun zusätzliche Komponenten wie Makrophagen hinzu, um so nah wie möglich an die menschliche Haut heranzukommen und besser zu verstehen, wie Tattoo-Pigmente mit der menschlichen Haut interagieren.

Während einige Tattoo-Pigmente eine allergische Reaktion hervorrufen, fragten sich Forscher, ob sie die Immunabwehr in die entgegengesetzte Richtung kippen und Tätowierungen als Impfmethode nutzen könnten. Aufgrund der einzigartigen Zusammensetzung der Immunzellen der Haut ist sie ein hervorragender Ort für die Auslösung einer vielfältigen Immunantwort aus Antikörpern und Immunzellen (14). Auf dieser Grundlage haben Forscher mehrere Methoden entwickelt, um Immunzellen in der Haut anzugreifen, darunter eine Genkanone (die DNA-beschichtete Goldpartikel abschießt und ursprünglich zur genetischen Veränderung von Pflanzen entwickelt wurde), Mikronadeln und einen Jet-Injektor (einen Hochdruckstrahl). einer Flüssigkeit, die Impfstoffbestandteile enthält) und einer Tätowiermaschine (15).

Forscher haben das Potenzial tätowierter Impfungen hauptsächlich im Zusammenhang mit DNA-Impfstoffen untersucht, da über die Haut verabreichte DNA-Impfstoffe im Allgemeinen eine stärkere Immunantwort auslösen als in den Muskel injizierte Impfstoffe. Während sich mehrere DNA-Impfstoffe in klinischen Studien gegen HIV, das humane Papillomavirus (HPV), Zika-Fieber und Krebs befinden, ist der einzige DNA-Impfstoff, der bisher für den menschlichen Gebrauch zugelassen ist, der indische ZyCoV-D-DNA-Impfstoff gegen SARS-CoV-2.

In einer Studie, in der intramuskuläre Impfungen mit Impfungen auf Tätowierungsbasis verglichen wurden, stellten Forscher fest, dass die Strategie der Tätowierungsabgabe zu einer schnelleren T-Zell-Reaktion auf HPV und Schutz vor einer Influenzavirus-Infektion führte (16). Beim Tätowieren trafen mehr T-Zellen auf das Impfantigen als wenn derselbe Impfstoff über eine Standardinjektion in den Muskel verabreicht wurde.

„Menschen untersuchen die Verabreichung von Tätowierungen als eine Möglichkeit, mehr DNA über größere Bereiche zu verteilen“, sagte David Weiner, Experte für DNA-Impfstoffe am Wistar Institute. Durch die Tattoo-Lieferung „können größere Hautbereiche abgedeckt werden, sodass Sie viel mehr Produkt abgeben können.“

Samir Arbache, Dermatologe an der Bundesuniversität São Paulo, verwendet Tätowiermaschinen zur Behandlung verschiedener dermatologischer Erkrankungen, darunter Alopezie und idiopathische Guttata-Hypomelanose, eine Krankheit, die zum Verlust der Pigmentierung an Flecken auf der Haut führt (17). Arbache gründete die Firma Traderm, die medizinisches Tattoo-Zubehör vermarktet, und hat bisher mehr als 2.000 Ärzte im Umgang mit Tätowiermaschinen für die Medikamentenverabreichung und Impfung geschult.

„Die Zukunft liegt in der Impfung“, sagte Arbache. Die Verabreichung von Tattoo-Impfstoffen werde „[in Brasilien] immer beliebter. Mehrere Ärzte haben mit klinischen Studien begonnen, und wir müssen einige Zeit [mit] Regulierungsgruppen verbringen“, fügte er hinzu.

Nachdem Carson Bruns, Chemieingenieur an der University of Colorado Boulder, sich im Alter von 19 Jahren sein erstes Tattoo stechen ließ, wurde er schnell ein Fan von Körperkunst. Aber er heiratete Technik und Tätowierungen erst, als er als Chemiker mit der Forschung begann, farbverändernde molekulare Maschinen zu bauen.

„Ich hatte einfach die Idee, dass man vielleicht einige der farbverändernden Verbindungen, mit denen ich bisher gearbeitet habe, durch die Farbstoffe ersetzen könnte, die in normalen Tattoo-Pigmenten verwendet werden“, sagte Bruns. „Als ich anfing, daran zu arbeiten und mein Labor einzurichten, wurde uns schnell klar, dass es wahrscheinlich auch viele biomedizinische Anwendungen dieser Idee gibt.“

Bruns und sein Team entwarfen zunächst sogenannte „Solar-Sommersprossen“, kleine, tätowierte Punkte, die ein Pigment enthalten, das als Reaktion auf UV-Licht seine Farbe ändert (18). Diese Punkte könnten dem Träger sagen, wann es Zeit ist, mehr Sonnenschutz aufzutragen. Die Sonnensprossen-Tattoos funktionierten gut, als die Forscher sie an toter Schweinehaut testeten, aber sie wollten sehen, ob es auch beim Menschen funktionieren würde. Bruns meldete sich freiwillig.

„Es war wirklich aufregend. Ich war sehr begeistert, als ich es zum ersten Mal auf meiner Haut getestet habe und sah, wie sich die Farbe des Tattoos veränderte“, sagte Bruns.

Bruns hat nun die Idee der Sonnensprossen erweitert, um einen weiteren Sensor zu entwickeln, in diesem Fall zur Messung der Exposition gegenüber hochenergetischer Strahlung (19). Diese Sensoren könnten für Menschen nützlich sein, die wahrscheinlich Strahlung ausgesetzt sind, wie Astronauten im Weltraum, Seeleute auf Atom-U-Booten und Menschen, die sich einer Strahlenbehandlung wegen Krebs unterziehen.

„Das, woran wir am intensivsten gearbeitet haben, ist ein UV-Schutz-Tattoo“, sagte Bruns. „Was wir gerade tun, ist die Entwicklung einer völlig unsichtbaren Tattoo-Tinte. Sie verändert also nicht die Farbe Ihrer Haut, aber Sie würden dieses Tattoo überall dort bekommen, wo Ihre Haut häufig der Sonne ausgesetzt ist.“

Da die meisten Hautkrebsarten im Gesicht und an den Händen auftreten, schlägt Bruns vor, dass Menschen sich in diesen Bereichen tätowieren lassen könnten und das Tattoo als dauerhafter Sonnenschutz wirken würde. Aber die Leute werden wahrscheinlich davor zurückschrecken, ihr gesamtes Gesicht zu tätowieren.

„Wir sind der Ansicht, dass dies das Haupthindernis für die tatsächliche Übernahme dieser Technologie ist, wenn sie verfügbar wird. Es macht weder viel Spaß noch ist es einfach, sich das ganze Gesicht tätowieren zu lassen, deshalb arbeiten wir auch wirklich an neuen Tätowiermethoden, die viel schneller und weniger schmerzhaft sind.“ „Wir wollen das Tätowieren effizienter machen, damit solche Behandlungen nicht so beängstigend wirken“, sagte Bruns.

Während Bruns Tätowierungen als Schnittstellen zwischen Körper und Umwelt nutzt, entwirft Ali Yetisen, Chemieingenieur am Imperial College London, Tätowierungen, die das Innenleben des menschlichen Körpers spüren. Yetisen und sein Team nutzten bestehende Farbänderungsreaktionen und modifizierten sie, um Tätowierfarben herzustellen, die ihre Farbe als Reaktion auf Veränderungen in der interstitiellen Flüssigkeit ändern, der Flüssigkeit, die Nährstoffe und Abfallprodukte zwischen Kapillaren und Zellen transportiert.

„Wir haben Sensoren auf Elektrolytbasis entwickelt. Diese basieren also auf Natrium, Kalium, Kalzium, Magnesium und Zink“, sagte Yetisen. Durch die Überwachung dieser Biomarker könnten die Tattoo-Sensoren Menschen über ihre Leber- und Nierenfunktion informieren oder ob sie ein Flüssigkeitsungleichgewicht haben (20). „Wenn Sie beispielsweise Sport treiben, kann sich Ihr Elektrolytspiegel im Blut verändern“, fügte er hinzu.

Es gibt noch erhebliche Hürden. Eine besteht darin, herauszufinden, wie man den Sensor umkehren kann, sodass er, sobald er auf einen Reiz im Körper reagiert, zurückgesetzt werden kann und wieder reaktionsbereit ist. Eine zweite Möglichkeit besteht darin, die Sensoren zu implantieren, um sie so biokompatibel wie möglich zu machen. Während die gesamte Tattoo-Sensor-Forschung an Tieren durchgeführt wurde, planen Yetisen und sein Team, noch in diesem Jahr mit Tests an Menschen zu beginnen.

Wie Bruns weiß auch Yetisen, dass die Benutzerakzeptanz ein großes Hindernis für die Machbarkeit seiner Tattoo-Sensoren sein wird.

„Vielleicht kann es bei chronischen Erkrankungen wie Diabetes nützlich sein, aber wenn jemand es ein paar Wochen lang anwenden würde, wäre es vielleicht nicht der beste Ansatz“, sagte er. Da diese Tätowierungen eher einer medizinischen als einer künstlerischen Funktion dienen würden, hofft Yetisen, dass Menschen in Kulturen, in denen das Tätowieren möglicherweise stigmatisiert ist, eine andere Sicht auf diese sensorbasierten Tätowierungen haben.

Sowohl Bruns als auch Yetisen sehen tätowierte Sensoren als wichtigen Mittelweg zwischen tragbaren Sensoren und Chirurgie. Während eine Operation ein Problem oft dauerhaft behebt, ist sie invasiv. Wearables sind bequem und können an- und ausgezogen werden, sie können jedoch Beschwerden wie Hauterkrankungen wie atopische Dermatitis verursachen. Und bei Geräten, die in der Haut sitzen, aber zur Außenumgebung hin offen sind, besteht ein Infektionsrisiko.

„Was mich begeistert, ist die Überlegung, welche Arten von Technologien wir durch Tätowieren in den Körper implantieren können, um einen invasiveren Eingriff wie eine Operation zu vermeiden“, sagte Bruns.

Yetisen wiederholte die gleiche Meinung. Er sieht tätowierte Sensoren als Erweiterungen menschlicher Sinne.

„Unser Körper hat sich über Jahrhunderte hinweg weiterentwickelt, und um die nächste Stufe zu erreichen, wird es die Integration neuer Arten von Materialien, einschließlich elektronischer Technologien, in die Haut sein, um neue Sinne zu schaffen, die über die Fähigkeiten eines Menschen hinausgehen können konventioneller Mensch“, sagte er.

Von Ötzis zarten Linientattoos bis hin zu tätowierten Sensoren der nächsten Generation waren Tätowierungen von Anfang an Teil der menschlichen Existenz und werden uns wahrscheinlich noch lange begleiten, die menschliche Gesundheit verbessern und eine Geschichte in leuchtenden Farben erzählen.

Stephanie kam 2021 als stellvertretende Redakteurin zu Drug Discovery News. Sie promovierte 2019 an der University of California Los Angeles und hat für das Discover Magazine geschrieben,...

Oktober 2022