Człowiek na chipie: druk 3D odtwarzający tkankę ludzką

BRAZYLIA: Naukowcy z Państwowej Fundacji Wsparcia Badań w São Paulo (Visp) byli pionierami w opracowaniu rewolucyjnego urządzenia znanego jako „człowiek na chipie” lub „ciało na chipie” (BoC), wykorzystującego technologię druku 3D . 

To najnowocześniejsze urządzenie, zdolne do odtwarzania tkanki ludzkiej, odegrało kluczową rolę w ocenie toksyczności różnych produktów, stanowiąc kamień milowy w badaniach biomedycznych.

Wykorzystanie w badaniu toksyczności produktu

BoC, który odtwarza tkankę skóry i jelit, został zastosowany do testów toksyczności w kilku krajach, w tym w Brazylii. Główni gracze w branży, tacy jak gigant kosmetyczny Nature, zaczęli korzystać z tej technologii od pierwszej połowy 2023 roku. 

Wspólny wysiłek mający na celu zrewolucjonizowanie druku 3D w produkcji wyrobów medycznych

Biolog Juliana Lago wyjaśnia: „Na zrekonstruowaną skórę nakładamy składnik, który chcemy przetestować, i oceniamy jego toksyczność, symulując działanie ludzkiego ciała”.

To innowacyjne podejście rozwiązuje problemy etyczne związane wcześniej z testami bezpieczeństwa i skuteczności, szczególnie w branży kosmetycznej, higieny osobistej i perfumeryjnej. Zastępując badania na zwierzętach, które zostały zakazane w marcu 2023 r. przez Krajową Radę Kontroli Eksperymentów na Zwierzętach (Concea), technologią BoC, badacze mogą przeprowadzać kompleksowe oceny toksyczności, zapewniając jednocześnie przestrzeganie standardów etycznych.

Materiał i proces produkcyjny

Startup 3DBS z siedzibą w Campinas w Brazylii odgrywa kluczową rolę w produkcji tkanek ludzkich przy użyciu technologii druku 3D. Tkanka jelitowa powstaje z komórek pochodzących z banku komórek w Rio de Janeiro, natomiast tkanka skóry pochodzi z komórek ludzkich uzyskanych z próbek tkanek pobranych podczas operacji. 

Biolog Ana Luisa Milas wyjaśnia: „Komórki usunięte podczas operacji u dzieci szybko wytwarzają kolagen typu I, czyli białko, którego potrzebujemy, ponieważ zapewnia skórze odporność i elastyczność”.

Formlabs przedstawia system pompowania żywicy i materiały do ​​​​ulepszonego druku 3D

Oprócz zastosowania w badaniach biomedycznych technologia druku 3D znalazła różnorodne zastosowania, w tym w niestandardowej protetyce medycznej i dentystycznej, skomplikowanych częściach dla przemysłu motoryzacyjnego i lotniczego oraz w produkcji niestandardowych lub niewielkich serii form i materiałów eksploatacyjnych. 

Ponadto postępy, takie jak rozwój tkanki skóry o strukturze podobnej do mieszków włosowych poprzez biodrukowanie, dają nadzieję na przyszłe interwencje terapeutyczne w zakresie gojenia się ran i leczenia przeszczepów.

Perspektywy na przyszłość i trwające badania

Ciągła ewolucja technologii druku 3D otwiera nowe możliwości badań naukowych i innowacji medycznych. Dzięki ciągłemu postępowi i współpracy interdyscyplinarnej badacze dążą do wykorzystania pełnego potencjału tej technologii, aby stawić czoła złożonym wyzwaniom w zakresie opieki zdrowotnej i poprawić wyniki pacjentów.