Johdanto: Lääketieteellisessä tutkimuksessa eli eläinkokeissa on välttämätön linkki. Epätäydellisten tilastojen mukaan miljoonat eläimet kaikkialla maailmassa joutuvat tieteellisten kokeiden uhreiksi joka vuosi. Vaikka se kuulostaa veriseltä, se on myös prosessi, joka lääketieteen kehityksen täytyy käydä läpi. Viime vuosien 3D-biotulostusteknologian kehityksen myötä joidenkin biopainettujen rakenteiden odotetaan kuitenkin korvaavan elävää kudosta toiminnallisesti ja saavuttavan vähitellen tavoitteen korvata eläinkokeita.
△In 2014, about 400,000 mice died in the laboratory
18. helmikuuta 2022 Euroopan unionin (EU){2}}rahoittama hanke pyrkii vähentämään eläinkokeita kokeellisessa lääketieteellisessä tutkimuksessa 3D-biotulostuksen avulla. Katalonian biotekniikan instituutin (IBEC) koordinoima BRIGHTER (Bioprinting by Photolithography: Complex Tissue Engineering at High Resolution and Speed) -projekti kehittää uusia uusia lähestymistapoja kudostekniikan ja regeneratiivisen lääketieteen 3D-biotulostusprosesseihin taksidermian käytön vähentämiseksi näillä alueilla. Erityisen huomionarvoista on, että projekti keskittyy ihmisen ihon valmistukseen käyttämällä uutta, kuvioituihin laservalolevyihin perustuvaa bioprinttitekniikkaa.
Professor Elena Martinez, coordinator of the BRIGHTER project, said: "Our innovative 3D bioprinting system not only achieves tissue closer to the real thing, but is also much faster than current systems, an essential factor in ensuring the viability of new tissue."
△ A small square containing a matrix of skin cells. Photo via IBEC.
Eläinkokeiden vähentäminen 3D-tulostuksella
3D-biotulostustekniikka on kehittynyt harppauksin viimeisen vuosikymmenen aikana, ja elinkelpoisten potilasspesifisten kudosten kehittämisessä on edistytty merkittävästi. Vaikka nämä kehityssuunnat lupaavat tulevia tehokkuuskokeita, kudokset ovat edelleen suurelta osin kokeellisia, ja ihmislääkekokeet ovat vuosikymmenien päässä. Sekä tiedemaailma että teollisuus pyrkivät kuitenkin muuttamaan tätä, sillä ruotsalainen biotulostimien valmistaja CELLINK lupasi edistää eläimille vaarattomien solutestimallien tutkimusta ja käyttää Stuttgartin yliopiston pienoismallien avulla syöpälääkkeiden tehokkuutta. eläinkokeet.
Elsewhere, Fluicell's Biopixlar platform has produced highly complex neural models that show potential for future clinical drug screening applications, while UpNano's NanoOne Bio system is focusing on the fabrication of cell culture microstructures that may have Helps reduce the number of animal experiments behind clinical trials.
△CELLINK has acquired in vitro technology specialist MatTek to create a harmless drug testing model. Photo via MatTek.
Humaanimpi vaihtoehto eläinkokeille
In addition to IBEC, the Goethe University Frankfurt, the Technion Center in Israel and the biotechnology companies Mycronic and Cellendes are also participating in the BRIGHTER project. The program hopes to overcome many of the technical barriers that currently limit the fabrication of complex human tissue. The partners are collaborating on the development of a novel light-sheet bioprinting process capable of producing complex and accurate in vitro models that can be used for cosmetic and drug testing in the pharmaceutical industry and research settings. To fine-tune the technology, the BRIGHTER team is working to 3D print human skin, a highly complex tissue composed of multiple cell types and structures, such as sweat glands and hair follicles. Hydrogels will form a key component of the bioprinting process, as they form the basis for cells to grow and form new tissues, and they can also be personalized using a patient's own cells. To print skin with the desired structure, shape, and consistency, the researchers are using advanced imaging techniques that combine illumination from light sheets and high-resolution digital masks. By applying the laser directly to the hydrogel, the cells within it can be "patterned" and shaped into the right shape, allowing the team to control the stiffness, shape and size of the 3D printed structures.
The ability to shape hydrogels at a high level is especially critical for successfully printing human skin, because this tissue is made up of many layers of cells of different types. According to the BRIGHTER team, their bioprinting process was also able to create the blood vessels of the printed tissue and enable the function of sebaceous and sweat glands, as well as hair follicles to grow hair. Dr Nuria Torras, a postdoctoral researcher at IBEC, said: "We hope to be able to print a skin sample with an area of 1 square centimeter and a thickness of 1 mm in about 10 minutes with a cell viability rate of over 95 percent , greatly improving current bioprinting conditions. "The BRIGHTER project hopes that successful printing of the in vitro skin model will validate its potential for use in pharmaceutical and research settings, and ultimately reduce animal testing for drug and cosmetic testing.
Guangmai Technology on syvästi sitoutunut terveellisiin ja älykkäisiin valonlähteisiin tarjoamalla markkinoille täyden valikoiman UVA UVB UVC LED-, infrapuna IR LED VCSEL -tuotteita ja -ratkaisuja. Sillä on satoja korkealaatuisia{0}}kumppaneita kotimaisilla ja ulkomaisilla markkinoilla, jotka edistävät yhdessä valoteknologian käyttöä terveen ja älykkään elämän luomiseksi. .
