Der High-Tech-„Drucker“, der Hautschichten herstellt, um Verbrennungen zu behandeln und große Bereiche geschädigter Haut zu reparieren

Eine Maschine, die große Schichten neuer Haut für die Transplantation herstellt, könnte die Behandlung von Patienten mit schweren Verbrennungen verändern.

Dem denovoCast können Flecken in der Größe eines Esstellers wachsen, die dann verwendet werden, um große Bereiche geschädigter Haut zu reparieren.

Die Transplantate werden mit einem briefmarkengroßen Stück der eigenen gesunden Haut des Patienten hergestellt, das aus einem unbeschädigten Bereich entnommen wird.

Daraus entnimmt der Arzt Stammzellen (Stammzellen, die sich zu gesundem neuen Gewebe entwickeln können), Kollagen (die faserige Substanz, die der Haut ihre Elastizität verleiht) und Keratinozyten (Zellen, die die Haut wasserdicht machen und das Eindringen von Bakterien verhindern).

Im Labor wird ein Gel auf Wasserbasis hinzugefügt und dann wird die Mischung mit Wachstumsfaktoren, natürlichen Substanzen, die im Körper vorkommen und das Wachstum neuer Zellen anregen, in die Maschine eingespeist.

In den nächsten vier Wochen wächst die Mischung zu großen, gelartigen Hautschichten heran, die bis zu 100-mal größer sind als die geerntete Fläche. Diese wird dann auf die Verbrennungen des Patienten aufgepfropft.

Etwa 130.000 Menschen benötigen in England jährlich eine Notfallbehandlung wegen Verbrennungen.

Obwohl die meisten mit Verbänden behandelt werden können, müssen etwa 10.000 zur Behandlung, einschließlich Hauttransplantationen, ins Krankenhaus eingeliefert werden. Diese werden derzeit durchgeführt, indem ein oder zwei Zoll Haut von einem unbeschädigten Bereich geerntet werden.

Dieses wird dann durch einen Mesher geführt, ein Gerät, das winzige Schlitze in das Transplantat macht, damit es zu einem größeren Stück gedehnt werden kann, das größere beschädigte Bereiche abdecken kann, wo es vernäht wird.

Aber die Technik dehnt die Haut nur bis zum Zehnfachen ihrer ursprünglichen Größe. Dies kann bedeuten, dass mehrere gesunde Hautstellen entnommen werden müssen, um zahlreiche Transplantate für große beschädigte Bereiche herzustellen. Dies kann ein Problem sein, wenn Patienten nur noch wenig gesunde Haut haben.

Darüber hinaus wird bei herkömmlichen Hauttransplantationen nur die Epidermis – die oberste Hautschicht – verwendet, da eine größere Einnahme zu viel Schaden anrichten würde.

Aber bei schweren Verbrennungen wird auch die Dermis – die innere Hautschicht, die Bindegewebe, Blutgefäße, Nerven und Schweißdrüsen beherbergt – geschädigt. Es wird dann vernarbt und das beschädigte Gewebe unter dem Transplantat kann sich zusammenziehen, was Schmerzen verursacht und die Bewegung einschränkt.

Die neue künstliche Haut, die seit mehr als einem Jahrzehnt entwickelt wird und sich derzeit in klinischen Studien an verschiedenen Zentren in ganz Europa befindet, enthält sowohl frisches Dermisgewebe als auch Epidermis.

Der Herstellungsprozess war langsam und arbeitsintensiv, wobei das Laborpersonal das Wachstum jedes neuen Blattes manuell in großen Schalen pflegen musste.

Die neue denovoCast-Maschine – entwickelt von der Schweizer Firma Cutiss – „industrialisiert“ den Prozess, da sie darauf programmiert ist, zahlreiche Transplantate gleichzeitig zu züchten, und dies 30 Prozent schneller als von Hand

Dies ist wichtig, da Opfer schwerer Verbrennungen einer Infektion erliegen können, die durch die geschädigte Haut eindringt, oder einem Flüssigkeitsverlust, der daraus austritt, während sie auf die Vorbereitung eines Transplantats warten.

Die Studienergebnisse sind im nächsten Jahr oder so fällig, aber die Behandlung wird bereits in einigen Fällen von traumatischen Verbrennungen – darunter mindestens einem Fall in Großbritannien – aus mitfühlenden Gründen eingesetzt.

David Barnes, ein Chirurg am St Andrew’s Center for Plastic Surgery and Burns im Broomfield Hospital in Chelmsford, Essex, sagte: „Diese Behandlung sieht sehr vielversprechend aus. Eines der Probleme mit aktuellen Transplantaten ist, dass sie ziemlich instabil sein und leicht zusammenbrechen können. Das scheint viel robuster zu sein.’

Didgeridoo für schnarchende Kinder

Das Erlernen des Didgeridoo-Spielens könnte Kindern helfen, die schnarchen, schlagen Forscher des Hôpitaux de Paris in Frankreich vor, die dies zur Behandlung von Schlafapnoe erproben – bei der die Weichteile im Rachen zusammenbrechen und nachts einen vorübergehenden Atemstillstand verursachen.

In der Studie wird 74 Kindern mit dieser Erkrankung die Zirkularatmung beigebracht – durch die Nase einatmen und dann Luft aus dem Mund ausstoßen – was der Schlüssel zur Erzeugung des Geräusches ist.

Die Technik, die sich von der bei modernen Blasinstrumenten verwendeten unterscheidet, hat sich als hilfreich für Erwachsene mit Schlafapnoe erwiesen, möglicherweise weil sie die Halsmuskulatur stärkt.

Mit Licht das Hören stärken

Ein Implantat, das mit Infrarotlicht das Gehör verbessert, steht kurz vor seinen ersten Tests am Menschen.

Das Gerät, das chirurgisch ins Ohr implantiert wird, stimuliert die Hörnerven mit Lichtstößen. Hörverlust kann auftreten, wenn Haarzellen, die Schallsignale über Nerven an das Gehirn weiterleiten, entweder durch Verletzungen, Krankheiten oder Geburtsfehler beschädigt werden.

Cochlea-Implantate können diese Nerven mit Strom stimulieren, aber Tierversuche haben gezeigt, dass Licht die Nerven genauer anvisieren kann, wodurch mehr Informationen übertragen werden können.

Das neue Implantat wird an der Northwestern University in den USA an 30 Menschen mit Hörverlust getestet.

Bienengift lässt Drogen ins Gehirn

Das im Bienengift gefundene Protein könnte verwendet werden, um lebenswichtige Medikamente an das Gehirn zu liefern.

Die Blut-Hirn-Schranke, eine Wand, die aus Zellen besteht, die denen ähneln, die die Blutgefäße auskleiden, verhindert, dass schädliche Substanzen in das Gehirn gelangen, blockiert aber auch fast alle Medikamente.

In Experimenten an Mäusen zeigten Wissenschaftler der Johns Hopkins University in den USA, dass Melittin – das Bienengiftprotein – kleine Teile der Barriere vorübergehend „entsperren“ kann.

Diese Entdeckung bedeutet, dass es möglich sein könnte, das Protein so zu manipulieren, dass es Medikamente sicher in das menschliche Gehirn transportieren kann, sagt die Zeitschrift Biomaterials.

Mach das

Vermeiden Sie es, Essen zu teilen, wenn Sie auf Ihr Gewicht achten. Ein Team der Ryerson University, Kanada, fand heraus, dass Menschen, die Chips mit Freunden teilten, dachten, das Essen mache weniger dick, als wenn sie ihre eigene Portion hätten.