Farbwechsel der Tätowierung zeigt Veränderung von Blutzucker, Leberprotein oder pH-Wert an Tattoo als Gesundheits-Sensor - scinexx | Das Wissensmagazin
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Tattoo als Gesundheits-Sensor

Farbwechsel der Tätowierung zeigt Veränderung von Blutzucker, Leberprotein oder pH-Wert an

Sensor-Tattoo
Eine Tätowierung mit speziellen Indikatorlösungen statt normaler Tattoo-Tinte könnte künftig helfen, den Gesundheitszustand zu überwachen. © Wiley-VCH

Schmückende Warnzeichen: Künftig könnte vielleicht eine Tätowierung vor Diabetes, Leberschäden oder anderen Erkrankungen warnen – durch einen Farbwechsel. Möglich wird dies, indem statt normaler Tätowiertinte spezielle Indikatorchemikalien in die Haut gebracht werden. Sie reagieren je nach Substanz auf Veränderungen des Blut-pH-Werts, des Blutzuckers oder eines auf Leber- und Nierenschäden hindeutende Protein. Bislang wurde die Methode allerdings erst mit Schweinehaut getestet.

Der Trend geht zu tragbaren Medizin-Sensoren: In den letzten Jahren haben Forscher bereits verschiedene Varianten elektronischer Sensor-Pflaster entwickelt – vom Wundheilung anzeigenden Pflaster über einen Alkoholtest per Klebe-Tattoo bis hin zu einem Pflastersensor, der den Blutzucker kontrolliert und bei Bedarf direkt Insulin freisetzt. Auch Klebesensoren, die Fieber oder einen Wassermangel anzeigen, gibt es als Prototypen bereits.

Farbumschlag
Ein Farbumschlag des Tattoos zeigt Veränderungen der Gesundheitsparameter an. © Wiley-VCH

Indikatorlösung statt klassischer Tätowiertinte

Einen etwas anderen Ansatz haben Ali Yetisen von der Technischen Universität München und seine Kollegen verfolgt. Denn ihre Sensoren sitzen in der Haut, statt nur aufgeklebt zu werden – sie werden eintätowiert. Dafür entwickelten die Forscher farbige Indikatorlösungen, die statt der klassischen Tätowiertinte in die Haut injiziert werden. Die Lösungen wechseln ihre Farbe, wenn der Parameter, den sie messen sollen, sich verändert.

Bisher haben die Forscher drei Gesundheits-Indikatoren in Form von Tätowiertinte umgesetzt: Der pH-Sensor aus Methylrot, Bromthymolblau und Phenolphthalein schlägt von gelb nach blau um, wenn der Blut-pH-Wert sich ins alkalische verschiebt. Ein Blutzuckersensor aus den Enzymen Glucoseoxidase und Peroxidase wechselt seine Farbe von Gelb nach dunkelgrün, wenn der Blutzuckerwert steigt. Der dritte Indikator reagiert auf sinkende Werte des Proteins Albumin mit einer Grünfärbung und kann so auf Leber- und Nierenschäden hindeuten.

Bei Schweinehaut funktioniert es bereits

Ob die Sensor-Tattoos funktionieren, haben die Forscher mit Schweinehautproben getestet. Sie tätowierten die auf Nährmedien gehaltenen Hautstücke und veränderten dann den pH-Wert, die Glucose- oder die Albuminkonzentration. Wie erhofft, traten die Farbänderung der tätowierten Bereiche ein. Eine App verwandelte dann die mit der Smartphone-Kamera aufgenommenen Farbeffekte in vergleichbare Zahlenwerte.

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Nach Ansicht der Forscher könnten solche Indikator-Tattoos beispielsweise bei chronisch kranken Patienten zur dauerhaften Überwachung ihrer Gesundheitsparameter eingesetzt werden. Sie könnten teure elektronische Überwachungsgeräte zumindest teilweise ersetzen. Weitere Indikatortinten könnten die Anwendungen ausweiten, beispielsweise auf die Messung bestimmter Elektrolyte, Krankheitskeime oder den Dehydrierungszustand von Patienten.

Allerdings: Bisher sind die Sensor-Tattoos nur an Schweinehaut getestet. Ob sie auch beim Menschen funktionieren und sowohl zuverlässig als auch verträglich sind, müssen weitere Studien erst noch zeigen. (Angewandte Chemie, 2019; doi: 10.1002/ange.201904416)

Quelle: Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

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