Czy możliwe jest stworzenie skóry, która odtwarza strukturę naturalnego organu i jest dopasowana do potrzeb konkretnego pacjenta? Odpowiedź brzmi „tak” za sprawą wspólnego projektu Politechniki Gdańskiej, Uniwersytetu Gdańskiego i Gdańskiego Uniwersytetu Medycznego.
Projekt „Zastosowanie sferycznego druku 3D do stworzenia wielowarstwowego hydrożelowego modelu skórnego” zakwalifikowano do realizacji w 27. edycji konkursu OPUS Narodowego Centrum Nauki. Przedsięwzięcie łączy wiedzę, doświadczenie i umiejętności badaczy z trzech ośrodków naukowych. Daje szansę na stworzenie przełomowych rozwiązań w dziedzinie inżynierii tkankowej i medycyny regeneracyjnej.
W ostatnich latach dokonał się ogromny postęp w inżynierii tkankowej, jednak wciąż istnieje wiele wyzwań na tym polu.
„Kluczowym problemem w stworzeniu modelu skóry jest produkcja trójwymiarowych rusztowań, które zapewnią komórkom odpowiednie warunki do adhezji, proliferacji i różnicowania. To szczególne wyzwanie biorąc pod uwagę dużą wrażliwość komórek na warunki środowiska” – podkreśla prof. Michał Pikuła z GUMed.
Bioniczna skóra: gdzie znajdzie zastosowanie?
Bioprinting umożliwia projektowanie konstrukcji na poziomie mikro- i makroskalowym. Takie podejście pozwala na dokładne odtworzenie niszy naturalnej skóry. Gdzie bioniczna skóra znajdzie zastosowanie?
„Opracowanie materiału i sposobu wytwarzania „sztucznej skóry” pozwoli nie tylko na tworzenie terapii szytych na miarę, ale także na stworzenie modelu badawczego dla ośrodków naukowych do testowania mechanizmów zapalnych, toksyczności leków” – dodaje dr Szymon Mania z PG.
Eksperci podkreślają, że ich projekt to nie tylko krok milowy w tworzeniu modeli bionicznej skóry, ale również odpowiedź na współczesne wyzwania etyczne. Zakaz testowania kosmetyków i ich składników na zwierzętach w Unii Europejskiej wymusza rozwój alternatywnych metod badawczych.
„Drukowane modele skóry zapewniają większą zgodność chemiczną i przestrzenną z ludzką skórą, co czyni je idealnym narzędziem także dla przemysłu farmaceutycznego i kosmetycznego” – dodaje prof. Sylwia Rodziewicz-Motowidło z UG.
USA liderem w biodruku
Na świecie liderami w bioprintingu są takie ośrodki jak Harvard czy MIT, ale dzięki synergii naukowców z Gdańska, Polska może stać się równorzędnym partnerem w tej dziedzinie.
„Projekt, którego budżet wynosi ok. 1,6 mln zł (czas trwania 3 lata) daje szansę nie tylko na poprawę jakości życia pacjentów, ale również na rozwój polskiej nauki na arenie międzynarodowej” – mówi dr Szymon Mania z PG.
Nad bioniczną skórą pracują trzy uczelnie
Liderem projektu jest Politechnika Gdańska. Zespół w składzie: dr inż. Szymon Mania (kierownik projektu), dr hab. inż. Robert Tylingo, mgr inż. Adrianna Banach-Kopeć, mgr inż. Karol Staszczyk. Lider odpowiada za opracowanie biotuszu komórkowego. Po umieszczeniu w nim komórek skóry zostanie zaadaptowany do druku robotycznego.
– Pozwoli to na stworzenie w przyszłości spersonalizowanych i przestrzennych implantów skórnych dopasowanych do pacjenta – zaznacza prof. Michał Pikuła z GUMed.
Zespół Uniwersytetu Gdańskiego, pod kierownictwem prof. Sylwii Rodziewicz-Motowidło, opracuje proregeneracyjne peptydy. Staną się one kluczowym składnikiem biotuszu i zapewnią działanie stymulujące procesy regeneracyjne. Z kolei zespół GUMED, kierowany przez prof. Michała Pikułę, przeprowadzi badania oceniające bezpieczeństwo i właściwości biologiczne modeli sztucznej skóry w warunkach laboratoryjnych oraz ich potencjał kliniczny.
Oprac. Ewa Kurzyńska
Bioniczna trzustka: komu pomoże?
Bioniczna cewka moczowa: polski wynalazek pomoże chorym dzieciom
Źródło: GUMED
