L
a pelle è l’organo più importante
del corpo umano, ma la produzio-
ne di modelli di tessuto per la spe-
rimentazione di trattamenti medici
è costosa. La pelle artificiale in preceden-
za veniva prodotta solo manualmente in
laboratorio per trapianti o per dimostrare
la tollerabilità di sostanze presenti in
farmaci, cosmetici e sostanze chimi-
che. Prima la coltura durava sei intere
settimane e non si potevano produrre
più di 2000 pezzi di pelle al mese da un
centimetro quadrato. Ora la situazione è
cambiata grazie alla nuova “fabbrica di
pelle umana” nel laboratorio di biopro-
duzione BioPoLiS del Fraunhofer IPA, il
primo laboratorio al mondo che
produce fino a 5000 modelli di pelle al
mese grandi quanto l’unghia di un pollice
con tecniche di produzione in vitro com-
pletamente automatiche.
Perfetta automazione
L’impianto di produzione di pelle
artificiale è un progetto innovativo di bio-
produzione, che unisce biologia e te-
cnica di automazione. La collaborazione
interdisciplinare tra biologi e ingegneri
ha portato a un grado di automazione
senza precedenti nella coltura di tessuti,
il cosiddetto “Tissue Engineering”.
La perfetta automazione di tutte le fasi
del processo ha consentito l’introdu-
zione di nuovi principi economici e di
produzione, come qualità riproducibi-
le, portata e ottimizzazione dei costi
nella creazione del modello di pelle.
Produzione più rapida
Chi intende coltivare circa 5000 modelli
di pelle al mese deve rispettare i requisiti
biologici di sterilità in tutti i processi
e di manipolazione delle cellule. Per
questo motivo, tramite un processo
articolato in più fasi, i campioni di pelle
vengono sterilizzati, trasportati tramite
robot nell’impianto, ridotti, isolati e fatti
crescere in un terreno di coltura speciale
a condizioni ambientali costanti. Le cellu-
le vengono poi composte in due strati in
una matrice gelatinosa tridimensionale.
Dopo soltanto tre settimane, la pelle
artificiale è pronta per essere usata. Gli
addetti allo sviluppo della fabbrica di
tessuto si sono concentrati su una catena
continua di processi in base ai principi
di progettazione igienica. In un solo
impianto vengono eseguite in sequenza,
senza soluzione di continuità, l’estra-
zione e la moltiplicazione cellulare e la
creazione tridimensionale del tessuto.
In questo processo vengono impiegati
più di 100 componenti di Festo per il
trattamento dell’aria compressa, sensori,
cilindri, assi pneumatici, servomotori,
motori passo-passo, valvole a com-
mutazione rapida e valvole della serie
VUVG. Gran parte di questi componenti
viene impiegata per la fase di estrazio-
ne cellulare. In ambiente di produzione
vengono impiegati i componenti adatti
alla clean room. I coperchi vengono
svitati mediante un apposito strumen-
to che funge da sistema completo.
Rivolto al futuro
La bioproduzione di prodotti del Tissue
Engineering già oggi riveste un ruolo
importante nella biotecnologia. Consen-
te di produrre tessuti in quantitativi
superiori e permette alla ricerca cellulare
di compiere un enorme passo avanti.
Grazie alla nuova tecnologia, i test sugli
animali della tollerabilità dei prodotti sul-
la pelle sono sempre meno necessari. La
pelle artificiale è utile nel contesto della
