Human-on-a-chip: 3D-utskrift som återger mänsklig vävnad

BRASILIEN: Forskare från São Paulo State Research Support Foundation (Visp) har banat väg för utvecklingen av en revolutionerande enhet känd som "mänsklig-på-ett-chip" eller "kropp-på-ett-chip" (BoC), som använder 3D-utskriftsteknik . 

Denna banbrytande enhet, som kan reproducera mänsklig vävnad, har varit avgörande för att utvärdera toxiciteten hos olika produkter, vilket markerar en betydande milstolpe inom biomedicinsk forskning.

Användning i produkttoxicitetstestning

BoC, som återskapar hud och tarmvävnad, har utplacerats för toxicitetstester i flera länder, inklusive Brasilien. Stora industriaktörer, som kosmetikajätten Nature, har anammat denna teknik sedan första halvåret 2023. 

Samarbete för att revolutionera 3D-utskrift inom tillverkning av medicinska apparater

Biologen Juliana Lago förklarar, "Vi applicerar ingrediensen vi vill testa på den rekonstruerade huden och utvärderar dess toxicitet, och simulerar verkan av människokroppen."

Detta innovativa tillvägagångssätt tar itu med etiska problem som tidigare förknippades med säkerhets- och effektivitetstester, särskilt inom skönhets-, personlig hygien- och parfymindustrin. Genom att ersätta djurförsök, som förbjöds i mars 2023 av National Council for the Control of Experiment on Animals (Concea), med BoC-teknologi, kan forskare genomföra omfattande toxicitetsbedömningar samtidigt som de säkerställer att de etiska standarderna följs.

Material och produktionsprocess

Startup 3DBS, baserat i Campinas, Brasilien, spelar en avgörande roll för att producera mänsklig vävnad med hjälp av 3D-utskriftsteknik. Tarmvävnad skapas från celler som kommer från en cellbank i Rio de Janeiro, medan hudvävnad härrör från mänskliga celler erhållna från vävnadsprover som tagits under operationer. 

Biologen Ana Luisa Milas förklarar, "Celler som tas bort från operation hos barn producerar snabbt kollagen av typ I, vilket är det protein vi behöver eftersom det ger huden motståndskraft och elasticitet."

Formlabs presenterar hartspumpsystem och material för förbättrad 3D-utskrift

Utöver dess tillämpning inom biomedicinsk forskning, har 3D-utskriftsteknologi hittat olika tillämpningar, inklusive specialanpassade medicinska och dentala proteser, komplexa delar för fordons- och flygindustrin, och produktion av specialanpassade eller lågvolymsformar och förbrukningsvaror. 

Dessutom lovar framsteg som utvecklingen av hudvävnad med strukturer som liknar hårsäckar genom bioprintning för framtida terapeutiska ingrepp inom sårläkning och transplantatbehandlingar.

Framtidsutsikter och pågående forskning

Den pågående utvecklingen av 3D-utskriftsteknik öppnar nya vägar för vetenskaplig forskning och medicinsk innovation. Med kontinuerliga framsteg och tvärvetenskapligt samarbete strävar forskare efter att utnyttja den fulla potentialen hos denna teknik för att hantera komplexa sjukvårdsutmaningar och förbättra patienternas resultat.