Gesundheits-Tattoos: Spezielle Tattoofarbe mit Farbwechsel könnten Leben retten!

Dass Tattoos sich mit der Zeit etwas verändern, ist wohl bekannt, aber können sie bald auch ihre Farbe wechseln? Ein vor kurzem veröffentlichter Forschungsartikel gibt Einblick in das Konzept von Tätowierungen als “Gesundheits-Tattoos” mit Biosensoren. Dabei zeigen speziell entwickelte Tattoofarben durch einen Farbwechsel Veränderungen im inneren des Körpers an. Doch welche Veränderungen sind damit gemeint und wie soll das Ganze überhaupt funktionieren?

Mit Chemie und Nadeln!

Indikatoren lautet das Zauberwort. So nennt man in der Chemie Substanzen, die das Erreichen oder Verlassen bestimmter Zustände visualisieren können. Wenn also der Parameter, den sie messen sollen, sich verändert, wechseln sie ihre Farbe. Bisher konnte man Veränderungen in pH, Zucker oder Laktat beispielsweise mittels spezieller Pflaster und Sensoren über den Schweiß messen. Doch diese Messungen bringen häufig Zeitverzug oder Ungenauigkeit mit sich.

Daher suchte man nach einer Methode, mit welcher die gewünschten Werte quasi in Echtzeit und näher an der Quelle messbar sind. So kam man auf die Idee sich vom Tätowierhandwerk inspirieren zu lassen, mit dem seit über 400 Jahren Pigmente dauerhaft in die Dermis eingebracht werden. Wie genau die Farbpigmente eurer Tattoos dort verankert sind, haben wir euch bereits hier erklärt.

Farbwechsel im Tattoo

So wurde ein Ansatz entwickelt, bei dem herkömmliche Tattoofarben durch „farbmetrische Biosensoren“ ersetzt wurden – also eine Art von Indikatoren. Verschiedene Indikatoren konnten so durch einen Farbwechsel Veränderungen im pH-Wert, Albumin-Gehalt oder der Glukose-Konzentration anzeigen. Dabei wurden die Farbumschläge mittels Smartphone-Kamera identifiziert und in Zahlenwerte umgewandelt.

Biosensoren: Smartphone-Aufnahmen
Die entstehenden Farbumschläge der Indikatoren könnten mit einer herkömmlichen Smartphone-Kamera gemessen werden. © Wiley-VCH

Gesundheits-Tattoos – wozu das Ganze?

Gerade bei chronischen Krankheiten wäre eine solche Überwachung praktisch. So könnten Glukose-Sensoren für Diabetiker*innen spannend sein, da diese ihren Blutzucker so einfacher im Auge behalten könnten. Ein Albumin-Sensor könnte beispielsweise bei niedrigem Wert auf Leber- oder Nierenversagen hindeuten. Auch weitere “Gesundheits-Tattoos” wären denkbar, die beispielsweise Elektrolytwerte oder Dehydrierung durch einen Farbumschlag anzeigen. Durch diese Sensoren könnten teure Überwachungsmaßnahmen wenigstens teilweise einen Ersatz finden.

Biosensoren-Tattoos
Die Wissenschaftler*innen haben für ihren Versuch Schweinehaut mit herkömmlicher schwarzer Tattoofarbe und farbmetrischen Biosensoren tätowiert. Zwar waren hier vielleicht nicht die größten Künstler*innen am Werk, doch es wird klar, dass auch Gesundheits-Tattoos dekorativ sein könnten! Auf den Bildern seht ihr die Farbumschläge, die unter verschiedenen Bedingungen zu sehen waren. © Wiley-VCH

Abwarten!

Ob das Konzept auch auf menschlicher Haut funktioniert, ist bisher nicht bestätigt wurden. Denn bislang wurden die Versuche nur „ex vivo“, also außerhalb eines lebenden Organismus, auf Schweinehaut durchgeführt. Zudem ist es fraglich, inwiefern die Indikatoren auf UV-Strahlen und Bräunung der Haut reagieren würden. Wie schnell würden die Pigmente verblassen und wie zuverlässig wäre die Farbmessung dann noch? Wie häufig müsste man nachstechen und wer würde das Ganze tätowieren? Wären die Indikator-Pigmente überhaupt dauerhaft stabil oder würden sie sich über die Jahre verändern?

Diese und andere Faktoren sind bezüglich einer Nutzung am lebenden Organismus Mensch noch zu klären. Wir finden den Ansatz sich dem Tätowierhandwerk zu bedienen auf jeden Fall interessant und warten gespannt auf Weiteres!

Quelle: Yetisen, AK et al. (2019). Dermal Tattoo Biosensors for Colorimetric Metabolite Detection. Angewandte Chemie, 131(31), 10616-10623.