Grösstes Organ
Die Haut ist das grösste Organ vom Menschlichen Körper. Sie schützt den ganzen Körper und ist für diverse vitale Funktionen zuständig. Eine Verletzung der Haut kann zu langwierigen Heilungsprozessen führen. Schwere Hautverbrennungen, Hautverluste oder chronische Hautkrankheiten führen oft zu Entstellungen und mehreren darauffolgende Operationen unter denen die Patienten psychisch und körperlich leiden.
Grosses Problem bei schweren Verbrennungen
Heutzutage werden schwere Verbrennungen meist mittels Eigenhauttransplantationen behandelt. Diese Methode hat den Nachteil, dass die entnommene Haut nicht elastisch ist. Das heisst, wenn sich ein Kind verbrennt, benötig es alle 2-3 Jahre Folgeoperationen. Jede Operation bringt erneut körperliche, physische und finanzielle Belastungen mit sich.
Forscher am Haut Forschungs Zentrum des Kinderspitals Zürich (Tissus biology resarch unit, TBRU) haben eine neue Form von Hauttransplantat entwickelt. Diese biologisch hergestellte Haut aus patienteneigenen Hautzellen hat den grossen Vorteil, dass sie mit dem Körper mitwächst. Erste Transplantationen an Patienten des Kinderspitals Zürich erwiesen sich als vielversprechend. Dennoch ist dieses Verfahren noch nicht bereit für die breite Öffentlichkeit.
Automatisierung bedeutet gleiche Chancen für alle
Das Ziel unseres Projekts ist es, eine Maschine zu entwickeln, die diese Haut für spätere Transplantationen sowie für Forschungszwecke automatisiert und standardisiert herstellt.
Weshalb wollen wir die Hautherstellung automatisieren? Konventionelle Therapiemethoden benötigen eine teure Labor- Infrastruktur, hochqualifiziertes Personal, spezifisches Material und viel Zeit. Deshalb können nur wenige Kinder weltweit von dieser Therapie profitieren. Wir haben den Traum, dass eines Tages jedes verbrannte Kind auf der Welt Zugang zu biologisch hergestellter Haut hat.
Mit der Entwicklung einer robusten Maschine können wir ein Hauttransplantat so oft herstellen wie es benötigt wird. Die Maschine reproduziert immer gleich und mit der gleichen Qualität. Eine Automatisierung bietet die einzigartige Möglichkeit, das Wissen des Forschungsstandortes Zürich in eine Maschine zu verpacken und an verschiedenen Standorte zu transferieren. Dies ist die einzige Möglichkeit diese neue Methode der breiten Öffentlichkeit zugängig zu machen.
Wie funktioniert der SkinReactor?
Für die Herstellung von einem Hauttransplantat entnimmt man dem Patienten eine kleine Biopsie von der Grösse einer Briefmarke. Aus der Biopsie des Patienten werden die Hautzellen extrahiert. Diese patientenspezifischen Zellen werden dem SkinReactor übergeben. Über eine Zeitspanne von mehreren Tagen werden die Zellen im SkinReactor automatisch vermehrt, damit genügen Zellen entstehen um ein Hauttransplantat herzustellen. Mit diesem Hauttransplantat kann die verbrannte Haut des Patienten ersetzt werden.
Zukunft
Am Ende sollen alle nötigen Schritte zur Herstellung eines Hauttransplantates in einem vollautomatisch arbeitenden Gerät integriert werden. Weshalb beschäftigen wir uns als erstes mit dem mittleren Schritt des Prozesses der Zellvermehrung? Die Zellvermehrung bildet die Grundlage, damit genügend Zellen verfügbar sind, um überhaupt ein Hauttransplantat für den Patienten herzustellen zu können. Dieser Schritt ist elementar, technisch komplex, aufwendig und genau deshalb liegt darauf unser Fokus.
Ohne dich gehts nichts!
Die ersten Schritte sind getan, erste Hauttransplantationen waren erfolgreich. Nach 15 Jahren Forschung am Kinderspital legt das ETH-Studentenprojekt SkinReactor einen weiteren Grundstein dazu, diese Behandlungsmethode der Öffentlichkeit zugänglich zu machen. Die Zellvermehrung ist das Herzstück der Herstellung von Hauttransplantaten und ihre Automatisierung bildet die Basis für weitere Forschung. Da uns für die Umsetzung der Theorie in die Praxis nur wenig Forschungsgelder zu Verfügung stehen, sind wir auf private Sponsoren angewiesen. Mit deiner Hilfe kommen wir unserem Ziel einen grossen Schritt näher!
The crew
Arion Schuler, Séverine Somlo, Björn Joos, Lukas Bircher
Seraina Domenig, Robin Stähli, Caroline Zalud, Nora Strebel, Rafael Zuber
