Piele umană imprimată 3D: O opțiune promițătoare pentru eliminarea testării pe animale în sectorul cosmetic
Directiva 2010/63/UE a constituit un pas important în apărarea drepturilor animalelor în Uniunea Europeană, interzicând experimentarea cu cosmetice și ingredientele acestora pe animale. Pe măsură ce reglementările devin mai stricte, cercetătorii explorează soluții inovatoare pentru a înlocui modelul animal în evaluarea siguranței produselor cosmetice. O direcție deosebit de promițătoare este dezvoltarea pielii umane imprimate 3D – un salt semnificativ în biotehnologie și inginerie tisulară.
Ce reprezintă pielea umană imprimată?
Pielea umană imprimată este o tehnică avansată de inginerie a țesuturilor, obținută prin imprimare 3D stratificată, care reconstituie cu acuratețe structura în trei straturi (epiderma, derma și hipoderma) și proprietățile biomecanice ale pielii naturale. Această tehnologie avansată este fabricată dintr-un amestec de hidrogeluri și celule vii, oferind o alternativă etică și științifică la metodele de testare invazive pe animale.
Colaborarea științifică Graz–Vellore
Un exemplu remarcabil în acest domeniu este parteneriatul dintre Universitatea de Tehnologie din Graz (TU Graz), Austria, și Institutul de Tehnologie Vellore (VIT), India. Obiectivul lor comun este să dezvolte modele tridimensionale ale pielii umane, fabricate din bio-materiale compatibile cu celulele umane pentru evaluarea produselor cosmetice și a nanomaterialelor, cum ar fi cele prezente în cremele de protecție solară.
Formulările de hidrogel – baza pielii bioimprimate
La fundamentul acestei tehnologii se află formulările inovatoare de hidrogel elaborate la TU Graz. Hidrogelurile au un conținut ridicat de apă, ceea ce le face perfecte pentru furnizarea unui mediu favorabil creșterii celulelor. În plus, pentru a menține forma și integritatea țesuturilor, aceste structuri sunt stabilizate printr-un proces de reticulare (cross-linking), conceput pentru a evita substanțele toxice și a simula cât mai bine condițiile naturale din organism.
Stabilizarea delicată a țesuturilor imprimate
Reticularea trebuie efectuată într-un mod blând, bio-inspirat, pentru a nu afecta celulele incluse în hidrogeluri. Acest lucru este esențial pentru ca celulele să nu doar supraviețuiască, ci și să se dezvolte și să formeze țesuturi coerente și funcționale. După procesul de imprimare și stabilizare, modelul de piele este evaluat și validat în laboratoarele VIT, prin teste de viabilitate celulară și rezistență la factori de stres externi.
Validarea modelelor: spre înlocuirea testării pe animale
Pentru ca acest model să fie considerat o opțiune viabilă în locul testării pe animale, acesta trebuie să îndeplinească mai multe criterii: celulele să supraviețuiască în hidrogel timp de cel puțin două-trei săptămâni, să formeze o structură cutanată corectă din punct de vedere biologic și să reacționeze similar cu pielea umană la diverse substanțe chimice. Primele teste au demonstrat că modelele sunt mecanic stabile și non-citotoxice — un progres semnificativ pentru aplicarea în testarea toxicității nanoparticulelor din ingredientele cosmetice.
Performanțe și perspective
Cercetătorii raportează rezultate promițătoare în ceea ce privește similaritatea modelului față de pielea naturală și capacitatea acestuia de a reacționa la agenți externi. „Următorul pas este testarea nanoparticulelor pe modelele 3D ale pielii”, a declarat Karin Stana Kleinschek de la TU Graz. Aceasta subliniază importanța colaborării din cadrul echipei: TU Graz contribuie cu expertiza sa în ingineria materialelor, în timp ce VIT aduce cunoștințele avansate în biologia celulară și moleculară.
Impactul și utilizările viitoare
Această inovație
