Skóra z drukarki 3D

18.12.2024

Czy możliwe jest stworzenie skóry, która odtwarza strukturę naturalnego organu i jest dopasowana do potrzeb konkretnego pacjenta? Dzięki projektowi „Zastosowanie sferycznego druku 3D do stworzenia wielowarstwowego hydrożelowego modelu skórnego”, odpowiedź brzmi tak. Ten interdyscyplinarny projekt trzech trójmiejskich uczelni (Politechniki Gdańskiej, Uniwersytetu Gdańskiego, Gdańskiego Uniwersytetu Medycznego), tworzących Związek Uczelni w Gdańsku im. Daniela Fahrenheita, zakwalifikowano do realizacji w 27. edycji konkursu OPUS Narodowego Centrum Nauki, łączy wiedzę, doświadczenie i umiejętności trzech ośrodków naukowych, dając szanse na stworzenie przełomowych rozwiązań w dziedzinie inżynierii tkankowej i medycyny regeneracyjnej.

W ostatnich latach dokonał się ogromny postęp w inżynierii tkankowej, jednak wciąż istnieje przed nią wiele wyzwań. – Kluczowym problemem w stworzeniu modelu skóry jest produkcja trójwymiarowych rusztowań, które zapewnią komórkom odpowiednie warunki do adhezji, proliferacji i różnicowania. Jest to szczególne wyzwanie biorąc pod uwagę dużą wrażliwość komórek na warunki środowiska – podkreśla prof. Michał Pikuła z GUMed.

– Bioprinting umożliwia projektowanie konstrukcji na poziomie mikro- i makroskalowym, co pozwala na dokładne odtworzenie niszy naturalnej skóry. 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 oraz chorób takich jak łuszczyca czy atopowe zapalenie skóry – mówi dr Szymon Mania z PG.

Projekt ten to nie tylko krok milowy w tworzeniu modeli 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.

– 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 miliona złotych (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.

Liderem projektu jest Politechnika Gdańska z zespołem 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 drukowalnego biotuszu komórkowego, który – 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. dr hab. Sylwii Rodziewicz-Motowidło, opracuje proregeneracyjne peptydy, które staną się kluczowym składnikiem biotuszu i zapewnią działanie stymulujące procesy regeneracyjne. Z kolei zespół Gdańskiego Uniwersytetu Medycznego, kierowany przez prof. Michała Pikułę, przeprowadzi badania oceniające bezpieczeństwo i właściwości biologiczne modeli skóry w warunkach laboratoryjnych oraz ich potencjał kliniczny.