TEWL messen in In-vitro-Permeationstests (IVPT)

Der transepidermale Wasserverlust (TEWL) ist der wichtigste Parameter zur Bewertung der Hautbarriere – auch in vitro. Wer In-vitro-Permeationstests (IVPT) durchführt, muss die Integrität der Hautbarriere vor und während des Tests sicherstellen. Dieser Beitrag erklärt, wie TEWL in IVPT-Setups gemessen wird, welche Geräte geeignet sind und worauf es in der Praxis ankommt.

Was ist TEWL – und warum ist er in IVPT entscheidend?

Der transepidermale Wasserverlust (TEWL) beschreibt die Menge an Wasser, die passiv durch die Epidermis verdunstet. Er gilt als Goldstandard zur Bewertung der Hautbarrierefunktion: eine intakte Barriere hält Wasser im Gewebe, eine geschädigte Barriere lässt mehr Wasser passieren – und zeigt damit erhöhte TEWL-Werte.

In In-vitro-Permeationstests (IVPT) – zum Beispiel mit Franz-Diffusionszellen – wird die Permeation von Wirkstoffen durch Hautmembranen untersucht. Ein häufig unterschätztes Problem: Wenn die Hautbarriere bereits vor dem Test beschädigt ist, verfälscht das die Permeationsdaten erheblich. TEWL-Messungen vor und nach der Präparation sind daher ein unverzichtbarer Qualitätskontrollschritt.

Praxishinweis: Die FDA-Guidance für IVPT-Studien empfiehlt ausdrücklich, die Integrität der Hautbarriere vor dem Test zu überprüfen – TEWL ist dabei die bevorzugte Methode.

Messprinzipien: Offene vs. geschlossene Kammer

Für die TEWL-Messung existieren zwei etablierte Messprinzipien, die sich im IVPT-Einsatz unterschiedlich verhalten:

Offene Kammer (Open Chamber)

Das offene Kammerverfahren – eingesetzt z.B. im Tewameter (Courage+Khazaka) – misst den Wasserdampfgradienten kontinuierlich in Echtzeit. Es ist das weltweit am häufigsten zitierte Verfahren in der Dermatologie. Im In-vitro-Setup ist es durch seine Abhängigkeit von Umgebungsluftströmungen jedoch anfälliger für Messartefakte.

Geschlossene Kammer (Closed Chamber)

Das geschlossene Kammerverfahren – eingesetzt im Delfin VapoMeter – misst den Anstieg der relativen Feuchte in einer abgeschlossenen Messkammer. Es ist vollständig unabhängig von Umgebungsluftströmungen und eignet sich daher besonders gut für In-vitro-Setups, bei denen Luftbewegungen durch Laborbedingungen nicht immer kontrollierbar sind.

EigenschaftOffene Kammer (Tewameter)Geschlossene Kammer (VapoMeter)
Airflow-Einfluss⚠️ Empfindlich✅ Unabhängig
Messzeitab 20 SekundenWenige Sekunden
Portabilität⚠️ Eingeschränkt✅ Vollständig kabellos
IVPT-Eignung✅ Ja (Tewitro-Sonde)✅ Ja
Echtzeit-Messung✅ KontinuierlichEinzelmessung

Schritt für Schritt: TEWL-Messung im IVPT-Setup

Eine standardisierte TEWL-Messung im IVPT-Kontext folgt diesem Ablauf:

  • Hautpräparation: Exzidierte Hautmembranen (z.B. humane Exzisionshaut, RHE-Modelle oder synthetische Membranen) auf Zimmertemperatur äquilibrieren lassen – mindestens 30 Minuten.
  • Baseline-Messung: TEWL-Wert vor Montage in die Franz-Zelle messen. Membranen mit TEWL-Werten außerhalb des definierten Akzeptanzbereichs ausschließen.
  • Montage in Franz-Zelle: Hautmembran zwischen Donor- und Akzeptorkammer fixieren, auf Dichtigkeit prüfen.
  • Post-Montage-Kontrolle: Optional: TEWL-Messung nach Montage zur Überprüfung, ob die Membran bei der Präparation beschädigt wurde.
  • Nach dem Versuch: Abschließende TEWL-Messung zur Dokumentation der Barrierestabilität über den Versuchszeitraum.

Wichtig: Definieren Sie Akzeptanzkriterien für den TEWL-Wert vor Versuchsbeginn. Typische Grenzwerte für intakte humane Exzisionshaut liegen bei < 15 g/m²/h – abweichende Werte sollten zur Ablehnung der Probe führen.

Welches Gerät eignet sich für IVPT?

Für In-vitro-Permeationstests empfehlen sich Geräte, die:

  • Unabhängig von Umgebungsluft messen – Laborluftströme verfälschen sonst die Ergebnisse
  • Schnell und reproduzierbar messen – besonders bei größeren Probenzahlen
  • Auf kleinen Messflächen funktionieren – Franz-Zellen haben begrenzte Membranfläche
  • Wissenschaftlich validiert sind – für regulatorische Einreichungen (FDA, EMA)

Der Delfin VapoMeter VX erfüllt alle diese Kriterien: Als geschlossenes Kammersystem ist er airflow-unabhängig, vollständig portabel und in zahlreichen IVPT-Studien eingesetzt worden. Er ist ISO 13485:2016 zertifiziert und in über 60 Ländern im Einsatz.

Fazit

TEWL-Messungen sind im IVPT-Setup kein optionaler Schritt – sie sind ein unverzichtbares Qualitätskontrollinstrument, das die Validität Ihrer Permeationsdaten sicherstellt. Wählen Sie ein Gerät, das zu Ihrem Setup passt: airflow-unabhängig, schnell und wissenschaftlich anerkannt.

Wenn Sie Fragen zur Geräteauswahl haben oder den Delfin VapoMeter für Ihr Labor testen möchten, sprechen Sie uns an – wir beraten Sie gerne.

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