Innledning: Det er et uunnværlig ledd i medisinsk forskning, det vil si dyreforsøk. Ifølge ufullstendig statistikk blir millioner av dyr over hele verden ofre for vitenskapelige eksperimenter hvert år. Selv om det høres blodig ut, er det også en prosess som medisinsk utvikling må gjennom. Men med utviklingen av 3D-bioprinting-teknologi de siste årene, forventes noen bioprintede konstruksjoner å oppnå funksjonell erstatning av levende vev, og gradvis oppnå formålet med å erstatte dyreforsøk.
△In 2014, about 400,000 mice died in the laboratory
18. februar 2022 Et EU-finansiert-prosjekt er ute etter å redusere dyreforsøk i eksperimentell medisinsk forskning gjennom 3D-bioprinting. Koordinert av Institute of Bioengineering of Catalonia (IBEC), utvikler BRIGHTER (Bioprinting by Photolithography: Complex Tissue Engineering at High Resolution and Speed)-prosjektet nye nye tilnærminger for vevsteknikk og regenerativ medisin 3D-bioprintingsprosesser for å redusere bruken av taksidermi i disse områdene. Det er spesielt å merke seg at prosjektet fokuserer på fremstilling av menneskelig hud ved hjelp av en ny bioprintingsteknikk basert på mønstrede laserlysark.
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.
Reduser dyreforsøk med 3D-printing
3D-bioprinting-teknologien har utviklet seg i store sprang det siste tiåret, med store fremskritt i utviklingen av levedyktig pasientspesifikke vev-. Selv om denne utviklingen lover for fremtidige effektforsøk, er vevene fortsatt i stor grad eksperimentelle, og forsøk på mennesker er flere tiår unna. Imidlertid jobber både akademia og industrien for å endre det, med den svenske bioprinterprodusenten CELLINK som lover å fremme forskningen sin på dyretestmodeller for ufarlige celler og bruker miniatyrhudmodeller ved Universitetet i Stuttgart for å teste effektiviteten til kreftmedisiner med sikte på å eliminere dyreforsøk.
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.
Et mer humant alternativ til dyreforsøk
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 er dypt engasjert i sunne og smarte lyskilder, og leverer et komplett utvalg av UVA UVB UVC LED, infrarøde IR LED VCSEL-produkter og løsninger til markedet. Den har hundrevis av høy-kvalitetspartnere i innenlandske og utenlandske markeder for i fellesskap å fremme bruken av lysteknologi for å skape et sunt og smart liv. .
