Разработана основа для печати кожи с живыми клетками
С 2013 года в Евросоюзе запрещено тестирование косметики и ее ингредиентов на животных. В связи с этим активно ищутся альтернативные методы для проверки абсорбции и токсичности наночастиц, содержащихся, например, в солнцезащитных кремах.
Грацский технический университет в Австрии (TU Graz) и Технологический институт Веллора в Индии разработали основу для печати имитации кожи, которая повторяет трехслойную структуру и биомеханику натуральной человеческой кожи. Она описана в журнале STAR Protocols.
Гидрогели, в которых выживают и растут клетки кожи
Такие модели можно производить с помощью 3D-печати, используя гидрогели с живыми клетками. Первые образцы уже готовы для тестирования наночастиц.
Задача не так проста, как может показаться на первый взгляд: такие гидрогели должны удовлетворять серьезным требованиям, отмечает Карин Стана Клайншек из Института химии и технологий биологических систем TU Graz.
«Они должны взаимодействовать с живыми клетками кожи. Эти клетки не только должны выживать, но и иметь возможность расти и размножаться», — объясняет она.
Для этого гидрогели должны содержать много воды (что прямо следует из названия) — а это затрудняет механическую и химическую стабилизацию напечатанных структур.
Для решения этой проблемы в TU Graz занимаются активным поиском методов сшивания, чтобы в идеале, по примеру природы, обойтись без цитотоксичных химикатов. Индийские коллеги проверяют устойчивость и токсичность напечатанных образцов в клеточных культурах. Только если клетки кожи в гидрогеле выживают в течение 2–3 недель и формируют ткань, можно говорить о полноценной имитации кожи. Такая модель затем может использоваться для тестирования косметических средств.
Успешные испытания
Первые тесты 3D-напечатанных гидрогелей в клеточных культурах прошли успешно. Сшитые материалы оказались нецитотоксичными и механически стабильными.
«Следующим шагом станет тестирование наночастиц на 3D-моделях имитации кожи, — говорит Клайншек. — Теперь мы работаем над дальнейшей оптимизацией гидрогелевых составов и подтверждением их пригодности в качестве замены испытаниям на животных».
И это не единственное применение биосовместимой основы. С ее применением уже напечатали и хрящевую ткань, что открывает большие перспективы разработки в регенеративной медицине.
