Tattoos sind notorisch schmerzhaft. Sie erfordern große Nadeln, Blut ist typisch und es kann Stunden dauern, bis sie abgeschlossen sind. Der Heilungsprozess kann langwierig und auch etwas schmerzhaft sein.
Aber Tattoos dienen nicht nur der Dekoration – sie können auch Narben verdecken, Krebsbestrahlungsbehandlungen anleiten oder Brustwarzen nach einer Brustoperation wiederherstellen. Tattoos können auch als medizinische Warnungen anstelle von Armbändern für Patienten mit Diabetes, Epilepsie oder schweren Allergien dienen.
Also machte sich eine Gruppe von Wissenschaftlern am Georgia Institute of Technology daran, einen einfacheren Weg zu finden, sie zu verabreichen.
Wie funktioniert ein schmerzloses Tattoo?
Moderne Tätowiermaschinen verwenden elektromagnetische Kraft, die Nadeln mit hoher Frequenz – bis zu mehreren tausend Mal pro Minute – in die Haut und aus der Haut bewegt, während sie flüssige Tinte auftragen. Die Nadeln dringen wenige hundert Mikrometer bis zu zwei Millimeter tief in die Haut ein.
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Nebenwirkungen des Tätowierens können neben Schmerzen auch Hautreaktionen und Infektionen sein.
Ärzte nutzten bereits die Mikronadel-Patch-Technologie für die minimal-invasive Arzneimittelabgabe, die biologisch gefährliche scharfe Abfälle eliminiert und wenig oder keine Schmerzen oder Blutungen verursacht. Die Patches sind kostengünstig und erfordern nur minimale Schulung zur Verwaltung.
Also nahmen die Forscher von Georgia Tech dieses Mikronadel-Patch-Konzept und machten es zu einer winzigen Tätowiermaschine. Jede Mikronadel auf dem Patch repräsentiert einen Punkt oder Pixel in einem Bild. Sie verwendeten einfarbige, mehrfarbige, veränderliche und UV-sichtbare Tätowierfarben, um Tätowierungssymbole, Zahlen, Buchstaben und andere medizinische/dekorative Bilder zu erstellen, die auf die Haut aufgetragen wurden.
Nachdem das Pflaster nur wenige Minuten lang auf die Haut aufgetragen wurde, geben Mikronadeln ihre Tinte ab und lösen sich dann auf.
„Wir haben die Nadel so miniaturisiert, dass sie schmerzlos ist, aber dennoch Tattoofarbe effektiv in der Haut ablagert“, schrieb Forscher Mark Prausnitz, Hauptforscher, auf dem Papier, das war veröffentlicht in Zelle. „Dies könnte nicht nur eine Möglichkeit sein, medizinische Tätowierungen zugänglicher zu machen, sondern aufgrund der einfachen Verabreichung auch neue Möglichkeiten für kosmetische Tätowierungen zu schaffen.“
Sie testeten die Tätowierungen an Ratten und verfolgten sie nach einem Jahr weiter. Die Tätowierungen blieben mit minimaler Verzerrung intakt – ähnlich den Veränderungen, die bei Tätowierungen auftreten, wenn Menschen altern und sich Körper verändern.
Die möglichen Anwendungen von Microneedle-Tinte
Die Tätowierungen könnten in der Humanmedizin nützlich sein, zum Beispiel bei der Verabreichung von Impfstoffen, die das Jahr der Injektion anzeigen. Die Forscher testeten das Konzept, indem sie die Zahl 20 auf eine Ratte tätowierten. Sie erstellten auch Herzen, Sterne und QR-Codes.
Sie testeten auch Tätowierungen, die nur sichtbar waren, wenn sie Licht und Hitze ausgesetzt waren, und die Wissenschaftler schrieben, dass sie ähnliche Tätowierungen erstellen könnten, die auf Glukosespiegel oder andere Reize reagieren, die für Menschen mit Diabetes oder anderen Gesundheitsproblemen nützlich wären.
Die Technologie könnte auch Informationen in der Haut von Tieren codieren, anstatt das Ohr abzuschneiden oder eine Ohrmarke anzubringen.
Die Kunst des Microneedle-Tattoo-Prozesses ist möglicherweise noch nicht auf einem Niveau, das die meisten Tattoo-Enthusiasten zufrieden stellen würde, und die Wissenschaftler räumen ein, dass sie möglicherweise niemals die Kunstfertigkeit erfahrener Tätowierer nachahmen werden.
„Das Ziel ist nicht, alle Tätowierungen zu ersetzen, die oft Schönheitsarbeiten sind, die von Tätowierern geschaffen wurden“, schrieb Prausnitz. „Unser Ziel ist es, neue Möglichkeiten für Patienten, Haustiere und Menschen zu schaffen, die sich ein schmerzfreies Tattoo wünschen, das sich leicht verabreichen lässt.“