Empa-Forschende entwickeln neues 3D-Hautmodell mit Gelatine aus Kaltwasserfischen
Dübendorf, St. Gallen, Thun, 15. April 2025 – Die Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) entwickelt im Rahmen der Forschungsinitiative «SKINTEGRITY.CH» ein lebendes Modell der menschlichen Haut. Das innovative Hydrogel auf Basis von Fischgelatine ermöglicht die Herstellung eines nicht-quellenden, 3D-druckbaren Hautgewebes mit Zellstruktur. Ziel ist ein besseres Verständnis für die Entstehung und Behandlung von Hautkrankheiten.
Bioengineering trifft auf Hautforschung
Das grösste Organ des Menschen ist hochkomplex – Schutzbarriere, Temperaturregler, Immunsystem in einem. Erkrankungen wie Hautkrebs, chronische Wunden oder Autoimmunerkrankungen stellen die Medizin vor grosse Herausforderungen. Die Empa-Labors «Biointerfaces» und «Biomimetic Membranes and Textiles» arbeiten daher mit Ärztinnen und Ärzten an einem biologischen Hautmodell, das Zellen enthält und die dreidimensionale Struktur echter Haut nachbildet.
Der Schlüssel: Hydrogel aus Fischgelatine
Ein zentraler Bestandteil des Modells ist ein neuartiges Hydrogel auf Basis von Gelatine aus Kaltwasserfischen wie Kabeljau oder Seelachs. Es ist biokompatibel, gut 3D-druckbar und bildet die wasserreiche extrazelluläre Matrix der Haut realistisch ab. Anders als viele herkömmliche Hydrogele quillt es nicht unkontrolliert auf – ein entscheidender Vorteil für exakte Strukturen im Druckverfahren.
3D-Druck bringt Struktur und Vielfalt
Mit dem Hydrogel können Forschende verschiedene Zelltypen und Hautschichten realistisch kombinieren, inklusive der wichtigen Basalmembran zwischen Dermis und Epidermis. Der 3D-Druck eröffnet Möglichkeiten für personalisierte Gewebemodelle und beschleunigt die Entwicklung innovativer Therapien.
Anwendung in Wundheilung denkbar
Auch als biologisch verträgliches Verbandsmaterial hat das Hydrogel Potenzial. Weil Fischgelatine weniger Immunreaktionen auslöst als tierische Alternativen, könnte das Material in Zukunft eine wichtige Rolle bei der personalisierten Wundheilung spielen. Die Forschenden denken auch an die Integration von Medikamenten in das Hydrogel – individuell dosierbar und direkt anwendbar.
Forschung mit Zukunft
Das Projekt ist Teil der nationalen Forschungsinitiative «SKINTEGRITY.CH», die molekulare Vorgänge bei Hauterkrankungen untersucht und interdisziplinäre Ausbildung fördert. Mit dem Hautmodell wollen die Forschenden nicht nur neue Therapiemöglichkeiten schaffen, sondern auch Grundlagenwissen zur Hautgesundheit vermitteln. Das Hydrogel wurde bereits zum Patent angemeldet.
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