Koniec okrucieństwa wobec zwierząt. Ten wynalazek je zastąpi
Zespół badaczy z Politechniki w Grazu (TU Graz) oraz Instytutu Technologii Vellore (VIT) w Indiach opracowuje imitację ludzkiej skóry wykonaną w technologii druku 3D i wyposażoną w żywe komórki, która pozwoli testować nanocząstki z kosmetyków bez potrzeby przeprowadzania testów na zwierzętach.
Naukowcy opracowali innowacyjną metodę testowania składników kosmetyków bez udziału zwierząt - wykorzystując druk 3D, stworzyli trójwarstwową imitację ludzkiej skóry zbudowaną z hydrożelu i żywych komórek. Nowe podejście to odpowiedź na unijną dyrektywę 2010/63/EU, która ogranicza testy kosmetyków na zwierzętach. Tradycyjne metody badań zastępowane są więc alternatywami, które pozwalają ocenić wchłanianie i toksyczność np. nanocząsteczek obecnych w kremach przeciwsłonecznych.
Druk 3D i hydrożele jako przyszłość testów dermatologicznych
Kluczową rolę odgrywają tu właśnie hydrożele, czyli trójwymiarowe sieci złożone z hydrofilowych polimerów, które można wytwarzać za pomocą różnych strategii sieciowania (coraz częściej słyszymy o nich choćby w zakresie opatrunków wspomagających proces gojenia, szczególnie w przypadku rany o nieregularnych kształtach, które można nimi łatwo wypełnić). Nie są one jednak rozwiązaniem idealnym, bo choć z jednej strony zapewniają odpowiednie środowisko dla rozwoju komórek, to muszą jednocześnie dostarczać chemicznie i mechanicznie stabilne wydruków 3D.
Hydrożele wykorzystywane do naszej imitacji skóry z drukarki 3D muszą spełniać szereg wymagań. Hydrożele muszą być zdolne do interakcji z żywymi komórkami skóry. Te komórki nie tylko muszą przeżyć, ale również mieć możliwość wzrostu i namnażania się
Hydrożelowe imitacje skóry z komórkami. Jak to działa?
Za to właśnie odpowiada zespół badawczy w Austrii, który poinformował, że opracował proces sieciowania inspirowany naturą, przebiegający w łagodnych warunkach i bez użycia toksycznych substancji. I tu do akcji wkraczają naukowcy z Indii, którzy testują odporność i toksyczność wydruków 3D w hodowli komórkowej i monitorują je przez okres dwóch do trzech tygodni - tyle trwa rozwój struktur w tkankę skórną.
Jeżeli komórki skóry utrzymają się w strukturze przez 2-3 tygodnie i zaczną tworzyć tkankę, imitacja zostaje uznana za funkcjonalną i takie modele mogą z powodzeniem zastąpić testy in vivo. I pierwsze próby zakończyły się sukcesem - struktury okazały się stabilne i nietoksyczne, więc olejnym krokiem będzie wykorzystanie ich do testów nanocząstek.
Jak podkreślają naukowcy, połączenie wiedzy materiałowej TU Graz i kompetencji biologicznych VIT okazało się tu kluczowe, w związku z czym już trwają prace nad dalszą wspólną optymalizacją hydrożeli i przygotowaniem modelu skóry jako pełnoprawnej alternatywy dla badań na zwierzętach.
