Teilnehmer für Marktstudie gesucht: Automatisierte Herstellung von Vollhautmodellen für toxikologische Tests

Durch solche biotechnologisch erzeugten Hauttestsysteme lässt sich prüfen, ob bestimmte Stoffe Reizungen oder allergische Reaktionen hervorrufen. Das können beispielsweise Kosmetika und Seifen, Putzmittel, Medikamente, Chemikalien oder andere Materialien sein, die unmittelbar mit dem menschlichen Körper in Kontakt kommen.

Um die Anforderungen der Pharma-, Chemie- oder Kosmetikindustrie ebenso zu erfüllen wie die von Medizinproduktherstellern, sucht die Fraunhofer-Gesellschaft nun interessierte Partner für eine Marktstudie. Ziel der Studie ist es, den industriellen Bedarf und die wichtigsten Anforderungen an Vollhautmodelle als In-vitro-Testsysteme aufzunehmen. Die Fraunhofer-Forscher möchten die Herstellung der passenden Vollhautmodelle dann auf Grundlage der Ergebnisse weiterentwickeln und zur Marktreife führen.

Alle Unterlagen zur Teilnahme an der Studie stehen unter www.ipt.fraunhofer.de/press/StudieVollhautmodelle.jsp zum Download bereit. Anwender von toxikologischen Tests, die den Fragebogen vollständig ausfüllen, erhalten eine kostenlose Zusammenfassung der Ergebnisse.

Enge Zusammenarbeit zwischen Biologen und Ingenieuren

Ziel der interdisziplinären Forschungsarbeiten von Biologen und Ingenieuren der Fraunhofer-Gesellschaft ist es, die erste vollautomatische Produktionsanlage für Vollhautmodelle zu entwickeln. „Die Mitglieder unseres Teams sind bisher die Einzigen, die es geschafft haben, die gesamte Prozesskette der Herstellung zweischichtiger Hautmodelle vollautomatisiert abzubilden“, erläutert Anna-Lena Gehrmann, die vom Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT für die Projektkoordination und Organisation zuständig ist.

Bisher kommen qualitativ hochwertige Hautmodelle bei toxikologischen Tests noch selten zum Einsatz: „Die Herstellung ist aufwändig und mit viel Handarbeit verbunden. So gelingt es selbst etablierten internationalen Unternehmen nicht, mehr als 2000 Stück im Monat herzustellen“, erklärt Prof. Heike Walles, wissenschaftliche Projektleiterin vom Fraunhofer-Institut für Grenzflächen und Bioverfahrenstechnik IGB. Mit einem Jahresbedarf von mehr als 6,5 Mio. Stück alleine im EU-Raum sei die industrielle Nachfrage jedoch weit höher als alle derzeit vorhandenen Produktionskapazitäten.

Vollautomatische Produktionsanlage für Vollhautmodelle

In einem mehrstufigen Prozess werden Hautproben zerschnitten, die Gewebeschichten mit Hilfe von Enzymen aufgespalten und die einzelnen Zellen herausgelöst. Zwei Zellschichten werden getrennt auf Zellkulturoberflächen vermehrt und im nächsten Arbeitsschritt zu einem Modell zusammengefügt. Die Zellen, die die untere Hautschicht, die so genannte Dermis, bilden sollen, werden dazu mit Kollagen vermischt. Das verleiht dem Gewebe eine natürliche Stabilität. In einem Inkubator entwickeln sich die Zellen in weniger als drei Wochen zu einem funktionellen Hautmodell von etwa einem Zentimeter Durchmesser.

Die Zellkulturen werden während des gesamten Fertigungsprozesses überwacht, damit der Prozess optimal ablaufen kann. Vor der Freigabe der Hautmodelle wird ihre Qualität in einer nicht-invasiven 100-Prozent-Prüfung kontrolliert. „Unser Ziel ist es, 5000 qualitativ einwandfreie Hautmodelle im Monat zu produzieren und dabei einen Stückpreis unter 34 Euro zu erzielen. Das sind Werte, die für die Industrie attraktiv sind“, resümiert Gehrmann.

Die Fraunhofer-Anlage wurde in Anlehnung an die hohen Standards der Good Manufacturing Practices – kurz GMP – konstruiert. In Zukunft soll die automatisierte Hautproduktion auch auf Transplantate ausgeweitet werden. Anfang 2011 soll die Haut-Fabrik fertig sein.

Kontakt

Prof. Heike Walles
Fraunhofer-Institut für Grenzflächen und Bioverfahrenstechnik IGB
Nobelstrasse 12
70569 Stuttgart
Telefon +49 711 970-4117
heike.walles@igb.fraunhofer.de
www.igb.fraunhofer.de
Dipl.-Phys. Anna-Lena Gehrmann
Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT
Steinbachstraße 17
52074 Aachen
Telefon +49 2418904-169
anna-lena.gehrmann@ipt.fraunhofer.de