Laser misst Hautalterung

Physik Journal - Ein nicht-invasives Laserverfahren liefert Einblicke in die Alterungsprozesse der Haut.

Wodurch und wie stark Haut altert, ist eine wichtige Frage – nicht nur für Dermatologen. Bislang konnte der Einfluss von Umwelt, Hormonschwankungen, Rauchen oder auch häufige Solarienbesuche nur an entnommenen Hautproben unterm Mikroskop getestet werden. Hautmediziner von der Uni Jena haben nun in Zusammenarbeit mit Forschern des Fraunhofer-Instituts für Biomedizinische Technik und der JenLab GmbH ein tomographisches Verfahren entwickelt, das ohne Gewebeentnahme auskommt. Das von JenLab unter Leitung von Karsten König entwickelte medizinisch zugelassene Gerät arbeitet mit einem durchstimmbaren Titan:Saphir-Femtosekundenlaser im nahen infraroten Bereich und einer sensitiven Einzelphotonenzählung.

Entscheidend für eine Aussage über die Hautalterung sind die im Bindegewebe der Haut vorhandenen Anteile zweier Proteine: Kollagen und Elastin. Beide Proteine werden im Laufe der Zeit von Enzymen abgebaut. Auftreffende UV-Strahlung, aber auch Nikotin, beschleunigen diesen Abbau zusätzlich. Um ihn zu verfolgen, rastern Martin Köhler und seine Kollegen definierte Hautpartien mit ultrakurzen Laserpulsen im nahen Infrarot (820 nm) ab. Das Kollagen erzeugt dabei frequenzverdoppeltes blauviolettes Licht – die sog. 2. Harmonische Welle – mit einer Wellenlänge von 410 nm. Das Elastin dagegen fluoresziert mit seinem Maximum im grünen Spektralbereich. Analysiert man nun mit Hilfe geeigneter Filter das Verhältnis von Kollagen zu Elastin, so erhält man einen Indikator für die Alterungsprozesse in der betreffenden Hautpartie. Der neuartige Tomograph erlaubt eine simultane bildgebende Erfassung dieser beiden Parameter, und zwar mit einer räumlichen Auflösung von rund einem tausendstel Millimeter.

Erste Messungen ergaben, dass der relative Kollagengehalt der Haut mit dem Alter der Probanden tatsächlich abnimmt. Besonders eindeutig ist der Zusammenhang, wenn Männer und Frauen separat betrachtet werden: Die Hautalterung scheint bei Frauen deutlich schneller zu verlaufen als bei Männern. Beide Aussagen sind allerdings noch mit Vorsicht zu genießen. Bislang wurden nur 18 Probanden untersucht. Zudem soll die Aussagekraft der Methode durch Vergleiche mit Messungen der Hautelastizität oder der Zahl und Tiefe von Fältchen erhöht werden.

Holger Kock

Quelle: Physik Journal, Dezember 2006, S. 14

Weitere Infos:

• Originalveröffentlichung:
  Martin J. Köhler et al., Optics Letters 31, 2879 (2006).