Introducere: Există o legătură indispensabilă în cercetarea medicală, adică experimentele pe animale. Potrivit statisticilor incomplete, milioane de animale din întreaga lume cad victime ale experimentelor științifice în fiecare an. Deși sună sângeros, este, de asemenea, un proces prin care trebuie să treacă dezvoltarea medicală. Cu toate acestea, odată cu dezvoltarea tehnologiei de bioimprimare 3D în ultimii ani, se preconizează că unele construcții bioimprimate vor realiza înlocuirea funcțională a țesutului viu și vor atinge treptat scopul de a înlocui experimentele pe animale.
△În 2014, aproximativ 400.000 de șoareci au murit în laborator
18 februarie 2022 Un proiect finanțat de Uniunea Europeană (UE) urmărește să reducă testarea pe animale în cercetarea medicală experimentală prin bioimprimare 3D. Coordonat de Institutul de Bioinginerie din Catalonia (IBEC), proiectul BRIGHTER (Bioprinting by Photolithography: Complex Tissue Engineering at High Resolution and Speed) dezvoltă noi abordări pentru ingineria țesuturilor și medicina regenerativă procese de bioimprimare 3D pentru a reduce utilizarea taxidermiei în aceste domenii. De remarcat în mod special, proiectul se concentrează pe fabricarea pielii umane folosind o nouă tehnică de bioimprimare bazată pe foi de lumină laser cu model.
Profesorul Elena Martinez, coordonatorul proiectului BRIGHTER, a declarat: "Sistemul nostru inovator de bioimprimare 3D nu numai că atinge țesuturile mai aproape de lucrul real, dar este, de asemenea, mult mai rapid decât sistemele actuale, un factor esențial în asigurarea viabilității țesutului nou."
△ Un pătrat mic care conține o matrice de celule ale pielii. Fotografie prin IBEC.
Reducerea testelor pe animale cu imprimare 3D
Tehnologia de bioimprimare 3D a avansat în salturi în ultimul deceniu, cu progrese majore în dezvoltarea țesuturilor viabile specifice pacientului. În timp ce aceste evoluții dețin promisiunea pentru studiile de eficacitate viitoare, țesuturile sunt încă în mare măsură experimentale, și studiile de droguri umane sunt zeci de ani distanță. Cu toate acestea, atât mediul academic, cât și industria lucrează pentru a schimba acest lucru, producătorul suedez de bioprinteri CELLINK promițându-se să avanseze cercetările sale în modele de testare a celulelor inofensive pe animale și folosind modele miniaturale de piele de la Universitatea din Stuttgart pentru a testa eficacitatea medicamentelor împotriva cancerului în vederea eliminării testelor pe animale.
În altă parte, platforma Biopixlar a Fluicell a produs modele neuronale extrem de complexe care arată potențialul pentru viitoarele aplicații clinice de screening de droguri, în timp ce sistemul NanoOne Bio de la UpNano se concentrează pe fabricarea microstructurilor de cultură celulară care ar putea avea Ajută la reducerea numărului de experimente pe animale din spatele studiilor clinice.
△CELLINK a achiziționat specialistul în tehnologie in vitro MatTek pentru a crea un model inofensiv de testare a medicamentelor. Fotografie prin MatTek.
O alternativă mai umană la testarea pe animale
În plus față de IBEC, Universitatea Goethe din Frankfurt, Centrul Technion din Israel și companiile de biotehnologie Mycronic și Cellendes participă, de asemenea, la proiectul BRIGHTER. Programul speră să depășească multe dintre barierele tehnice care limitează în prezent fabricarea țesutului uman complex. Partenerii colaborează la dezvoltarea unui nou proces de bioimprimare a foilor luminoase, capabil să producă modele in vitro complexe și precise, care pot fi utilizate pentru testarea cosmetică și de droguri în industria farmaceutică și în mediile de cercetare. Pentru a regla fin tehnologia, echipa BRIGHTER lucrează la imprimarea 3D a pielii umane, un țesut extrem de complex compus din mai multe tipuri de celule și structuri, cum ar fi glandele sudoripare și foliculii de păr. Hidrogelurile vor forma o componentă cheie a procesului de bioimprimare, deoarece formează baza pentru ca celulele să crească și să formeze țesuturi noi și pot fi, de asemenea, personalizate folosind propriile celule ale pacientului. Pentru a imprima pielea cu structura, forma și consistența dorite, cercetătorii folosesc tehnici avansate de imagistică care combină iluminarea din foile de lumină și măștile digitale de înaltă rezoluție. Prin aplicarea laserului direct pe hidrogel, celulele din acesta pot fi "modelate" și modelate în forma potrivită, permițând echipei să controleze rigiditatea, forma și dimensiunea structurilor imprimate 3D.
Capacitatea de a modela hidrogelurile la un nivel ridicat este deosebit de critică pentru imprimarea cu succes a pielii umane, deoarece acest țesut este alcătuit din multe straturi de celule de diferite tipuri. Potrivit echipei BRIGHTER, procesul lor de bioimprimare a fost, de asemenea, capabil să creeze vasele de sânge ale țesutului imprimat și să permită funcționarea glandelor sebacee și sudoripare, precum și foliculii de păr să crească părul. Dr. Nuria Torras, cercetător postdoctoral la IBEC, a declarat: "Sperăm să putem imprima o probă de piele cu o suprafață de 1 centimetru pătrat și o grosime de 1 mm în aproximativ 10 minute, cu o rată a viabilității celulare de peste 95%, îmbunătățind considerabil condițiile actuale de bioimprimare. " Proiectul BRIGHTER speră că imprimarea cu succes a modelului de piele in vitro va valida potențialul său de utilizare în medii farmaceutice și de cercetare și, în cele din urmă, va reduce testarea pe animale pentru testarea medicamentelor și cosmeticelor.
Tehnologia Guangmai este profund implicată în surse de lumină sănătoase și inteligente, oferind o gamă completă de LED-uri UVA UVB UVC, produse și soluții IR LED VCSEL cu infraroșu pe piață. Are sute de parteneri de înaltă calitate pe piețele interne și externe pentru a promova în comun utilizarea tehnologiei ușoare pentru a crea o viață sănătoasă și inteligentă. .
