Βρείτε μας στο Google News. Πατήστε εδώ!Βραζιλιάνοι ερευνητές χρησιμοποίησαν τρισδιάστατη (3D) εκτύπωση για να αναπτύξουν ένα μοντέλο τεχνητού δέρματος με ιδιότητες που μοιάζουν περισσότερο με αυτές του ανθρώπινου δέρματος. Η δομή, που ονομάζεται Human Skin Equivalent with Hypodermis (HSEH), θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί σε μελέτες για τη θεραπεία ασθενειών και τραυματισμών όπως πληγές και εγκαύματα, καθώς και στην ανάπτυξη φαρμάκων και καλλυντικών, χωρίς την ανάγκη δοκιμών σε ζώα.
Η διαδικασία παραγωγής του υλικού, το οποίο είναι κατασκευασμένο από βλαστοκύτταρα (ικανά να μεταμορφωθούν σε διαφορετικούς τύπους κυττάρων) και πρωτογενή κύτταρα (που αναπτύσσονται απευθείας από ανθρώπινους ιστούς), περιγράφηκε στο περιοδικό Communications Biology από επιστήμονες από το Εθνικό Εργαστήριο Βιοεπιστημών της Βραζιλίας (LNBio). ), μέρος του Βραζιλιάνικου Κέντρου Έρευνας στην Ενέργεια και τα Υλικά (CNPEM).
Η εργασία παρουσιάστηκε στις 27 Νοεμβρίου σε μια συνεδρία για τη βιοτεχνολογία που πραγματοποιήθηκε κατά τη διάρκεια της εβδομάδας FAPESP στην Ισπανία στη Μαδρίτη. Η εκδήλωση, η οποία ολοκληρώθηκε στις 28 Νοεμβρίου στην Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου Complutense της Μαδρίτης (UCM), στην περιοχή Moncloa-Aravaca, είχε στόχο να ενισχύσει τους δεσμούς μεταξύ ερευνητών από την πολιτεία του Σάο Πάολο και την ευρωπαϊκή χώρα, προκειμένου να προωθήσει ερευνητικές συμπράξεις.
“Καταφέραμε να αναπτύξουμε ένα πλήρες μοντέλο δέρματος με τρία στρώματα: την επιδερμίδα, το χόριο και το υποδόριο. Με αυτόν τον τρόπο, μπορέσαμε να αποκτήσουμε ένα μοντέλο οργάνου με χαρακτηριστικά πολύ παρόμοια με αυτά ενός ανθρώπου”, η Ana Carolina Migliorini Ο Figueira, ερευνητής στο LNBio-CNPEM και συντονιστής του έργου, είπε στην Agência FAPESP.
Σύμφωνα με τον Figueira, τα τρισδιάστατα μοντέλα δέρματος έχουν διερευνηθεί ως εναλλακτική μέθοδος στη χρήση ζώων, για παράδειγμα, σε δοκιμές απορρόφησης καλλυντικών. Αλλά ο περιορισμός των επιλογών που έχουν αναπτυχθεί μέχρι τώρα είναι ότι παραμελούν το υπόδερμα – το βαθύτερο στρώμα του δέρματος, το οποίο παίζει θεμελιώδη ρόλο στη ρύθμιση σημαντικών βιολογικών διεργασιών όπως η ενυδάτωση και η διαφοροποίηση των κυττάρων.
Αυτό το στρώμα, που σχηματίζεται από λιπώδη κύτταρα, παίζει ενεργό ρόλο στο δέρμα, επηρεάζοντας διαδικασίες όπως η ρύθμιση του νερού, η ανάπτυξη των κυττάρων και η ανοσία, καθιστώντας το απαραίτητο για τη δημιουργία ολοκληρωμένων και λειτουργικών μοντέλων δέρματος.
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν τεχνικές μηχανικής ιστών για να βελτιώσουν την τεχνολογία και πέτυχαν να δημιουργήσουν ένα ανθρώπινο δέρμα πλήρους πάχους ισοδύναμο με το υπόδερμα για να δημιουργήσουν ένα περιβάλλον πιο κοντά στον πραγματικό ανθρώπινο ιστό, επιτρέποντας πιο αποτελεσματική προσκόλληση, πολλαπλασιασμό και διαφοροποίηση των κυττάρων.
«Αυτό το νέο τρισδιάστατο μοντέλο δέρματος με το στρώμα της υποδερμίδας παρέχει μια πιο ακριβή in vitro πλατφόρμα για μοντελοποίηση ασθενειών και τοξικολογικές μελέτες», κατέληξε ο Figueira. «Τα αποτελέσματα των δοκιμών που πραγματοποιήσαμε δείχνουν ότι το υπόδερμα είναι απαραίτητο για τη ρύθμιση της έκφρασης ενός ευρέος φάσματος γονιδίων που είναι ζωτικής σημασίας για τη λειτουργικότητα του δέρματος, όπως αυτά που σχετίζονται με την προστασία και την αναγέννηση των ιστών», είπε.
Διαβητικό δέρμα
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν τρισδιάστατη βιοεκτύπωση για να κατασκευάσουν ένα μοντέλο δέρματος που βασίζεται στο κολλαγόνο, το οποίο χρησιμεύει ως μήτρα για την αλληλεπίδραση των κυττάρων. Το LNBio θα παράγει το δέρμα για τις δικές του μελέτες, αλλά θα μπορεί επίσης να παράγει το υλικό για συνεργαζόμενα ερευνητικά ιδρύματα. Η ιδέα είναι να βοηθήσει στην ανάπτυξη μοσχευμάτων για τη θεραπεία τραυμάτων και εγκαυμάτων.
Μέσω ενός άλλου έργου, οι Βραζιλιάνοι ερευνητές σκοπεύουν να χρησιμοποιήσουν αυτό το πιο ρεαλιστικό τρισδιάστατο δέρμα για να αναπτύξουν ένα μοντέλο διαβητικού δέρματος με χρόνιες πληγές και, κατά συνέπεια, έναν επίδεσμο για το σκοπό αυτό. Η ιδέα είναι ότι οι ερευνητές του LNBio θα είναι σε θέση να αγγειώσουν το μοντέλο ανθρώπινου δέρματος in vitro σε τρία στρώματα για να δημιουργήσουν μια έκδοση που μιμείται τα χαρακτηριστικά του δέρματος ατόμων με διαβήτη, τα οποία μπορεί να έχουν τραύματα που είναι δύσκολο να επουλωθούν και κινδυνεύουν από ακρωτηριασμό.
Αντίθετα, μια ομάδα Ολλανδών ερευνητών που συνδέονται με το Ιατρικό Κέντρο του Πανεπιστημίου Radboud εργάζεται για την ανάπτυξη νέων βιοϋλικών για τη δημιουργία ενός επίδεσμου για τη θεραπεία των διαβητικών πληγών. «Ο στόχος μας, μόλις παραχθεί ο νέος επίδεσμος, είναι να το δοκιμάσουμε τόσο σε ζωικό μοντέλο όσο και σε ανθρώπινο διαβητικό δέρμα που θα αναπτύξουμε», εξήγησε ο Figueira.
Βιοαισθητήρες για παρακολούθηση
Εν τω μεταξύ, μια ομάδα ερευνητών από το Ομοσπονδιακό Πανεπιστήμιο του ABC (UFABC), επίσης στη Βραζιλία, σκοπεύει να χρησιμοποιήσει εργαλεία συνθετικής βιολογίας για την κατασκευή βιοαισθητήρων βασισμένων σε γενετικά κυκλώματα, όπως DNA, RNA και πρωτεΐνες, για την παρακολούθηση της μόλυνσης των περιβαλλοντικών δειγμάτων. Συνδυάζοντας τη βιολογική και τη μηχανική γνώση, οι ερευνητές στοχεύουν να εισαγάγουν νέες λειτουργίες σε φυσικούς οργανισμούς αναπτύσσοντας νέες γενετικές αλληλουχίες.
“Υπάρχουν φυσικά μόρια RNA και πρωτεΐνης που μπορούν να αλληλεπιδράσουν με τον υδράργυρο και το μαγγάνιο, για παράδειγμα. Η ιδέα είναι να σχεδιάσουμε αυτά τα γενετικά κυκλώματα, κυρίως από βακτήρια, για την παρακολούθηση της μόλυνσης των δειγμάτων νερού από αυτά τα μέταλλα, σε πραγματικό χρόνο και σε λιγότερο δαπανηρός τρόπος, χωρίς την ανάγκη χρήσης στιβαρού και ακριβού εξοπλισμού», είπε στο Agência η Milca Rachel da Costa Ribeiro Lins, καθηγήτρια στο UFABC και συντονιστής του έργου. ΦΑΠΕΣΠ.
