Uvod: Postoji nezamjenjiva karika u medicinskim istraživanjima, odnosno pokusima na životinjama. Prema nepotpunim statistikama, milijuni životinja diljem svijeta svake godine postanu žrtve znanstvenih eksperimenata. Iako zvuči krvavo, to je također proces kroz koji medicinski razvoj mora proći. Međutim, s razvojem 3D bioprintarske tehnologije posljednjih godina, očekuje se da će neki biotiskoviti konstrukti postići funkcionalnu zamjenu živog tkiva i postupno postići svrhu zamjene pokusa na životinjama.
△U 2014. godini u laboratoriju je umrlo oko 400.000 miševa
18. veljače 2022. projektom koji financira Europska unija (EU) želi se smanjiti testiranje na životinjama u eksperimentalnim medicinskim istraživanjima putem 3D bioprinta. U koordinaciji Instituta za bioinženjering Katalonije (IBEC), projekt BRIGHTER (Bioprinting by Photolithography: Complex Tissue Engineering at High Resolution and Speed) razvija nove pristupe za tkivno inženjerstvo i regenerativnu medicinu 3D bioprintarske procese kako bi se smanjila uporaba prepariranja u tim područjima. Posebno treba napomenuti da se projekt usredotočuje na izradu ljudske kože koristeći novu tehniku bioprintanja temeljenu na laserskim svjetlosnim listovima s uzorkom.
Profesorica Elena Martinez, koordinatorica projekta BRIGHTER, izjavila je: "Naš inovativni 3D bioprintarski sustav ne samo da postiže tkivo bliže stvarnoj stvari, već je i mnogo brži od trenutnih sustava, što je bitan čimbenik u osiguravanju održivosti novog tkiva."
△ Mali kvadrat koji sadrži matricu stanica kože. Fotografija putem IBEC-a.
Smanjenje ispitivanja na životinjama pomoću 3D ispisa
Tehnologija 3D bioprinta napredovala je u skokovima i granicama tijekom proteklog desetljeća, s velikim koracima u razvoju održivih tkiva specifičnih za pacijenta. Iako ovi događaji obećavaju buduća ispitivanja učinkovitosti, tkiva su još uvijek uglavnom eksperimentalna, a ispitivanja lijekova na ljudima su desetljećima daleko. Međutim, i akademska zajednica i industrija rade na tome da to promijene, a švedski proizvođač bioprintera CELLINK obećava da će unaprijediti svoje istraživanje o modelima testiranja stanica bezopasnih životinja i koristiti minijaturne modele kože na Sveučilištu u Stuttgartu kako bi testirao učinkovitost lijekova protiv raka s ciljem uklanjanja testiranja na životinjama.
Drugdje, Fluicellova Biopixlar platforma proizvela je vrlo složene neuronske modele koji pokazuju potencijal za buduće primjene kliničkog probira lijekova, dok se UpNanov NanoOne Bio sustav usredotočuje na izradu mikrostruktura stanične kulture koje mogu imati Pomaže smanjiti broj pokusa na životinjama iza kliničkih ispitivanja.
△CELLINK je nabavio stručnjaka za in vitro tehnologiju MatTek za stvaranje bezopasnog modela testiranja lijekova. Fotografija putem MatTeka.
Humanija alternativa testiranju na životinjama
Osim IBEC-a, u projektu BRIGHTER sudjeluju i Goethe University Frankfurt, Technion Center u Izraelu i biotehnološke tvrtke Mycronic i Cellendes. Program se nada da će prevladati mnoge tehničke prepreke koje trenutno ograničavaju proizvodnju složenog ljudskog tkiva. Partneri surađuju na razvoju novog procesa bioprinta svjetlosnog lima koji može proizvesti složene i točne in vitro modele koji se mogu koristiti za kozmetičke i farmaceutske testove u farmaceutskoj industriji i istraživačkim okruženjima. Kako bi fino prilagodili tehnologiju, BRIGHTER tim radi na 3D printanju ljudske kože, vrlo složenog tkiva sastavljenog od više tipova stanica i struktura, kao što su znojne žlijezde i folikuli dlake. Hidrogelovi će činiti ključnu komponentu procesa bioprinta, jer čine osnovu za rast stanica i formiranje novih tkiva, a mogu se personalizirati i pomoću vlastitih stanica pacijenta. Za ispis kože željene strukture, oblika i konzistencije, istraživači koriste napredne tehnike snimanja koje kombiniraju osvjetljenje sa svijetlih listova i digitalnih maski visoke rezolucije. Primjenom lasera izravno na hidrogel, stanice unutar njega mogu se "oblikovati" i oblikovati u pravi oblik, omogućujući timu da kontrolira krutost, oblik i veličinu 3D tiskanih struktura.
Sposobnost oblikovanja hidrogela na visokoj razini posebno je kritična za uspješno tiskanje ljudske kože, jer se ovo tkivo sastoji od mnogih slojeva stanica različitih tipova. Prema BRIGHTER timu, njihov proces bioprinta također je uspio stvoriti krvne žile tiskanog tkiva i omogućiti funkciju lojnih i znojnih žlijezda, kao i folikula dlake za rast kose. Dr. Nuria Torras, postdoktorandica na IBEC-u, rekla je: "Nadamo se da ćemo moći ispisati uzorak kože površine 1 kvadratnog centimetra i debljine 1 mm za oko 10 minuta sa stopom održivosti stanica od preko 95%, uvelike poboljšavajući trenutne uvjete bioprinta." Projekt BRIGHTER nada se da će uspješno tiskanje in vitro modela kože potvrditi njegov potencijal za uporabu u farmaceutskim i istraživačkim okruženjima, te u konačnici smanjiti testiranje na životinjama za testiranje lijekova i kozmetike.
Guangmai Technology duboko se bavi zdravim i pametnim izvorima svjetlosti, pružajući cijeli niz UVA UVB UVC LED, infracrvenih IR LED VCSEL proizvoda i rješenja za tržište. Ima stotine kvalitetnih partnera na domaćem i inozemnom tržištu koji zajednički promiču korištenje svjetlosne tehnologije za stvaranje zdravog i pametnog života. .
