Továrna na pokožku

Automatizovaná kultivace tkání

Naše pokožka - nejen největší lidský orgán, ale také velmi choulostivý a zranitelný. V průměru je silný jen několik milimetrů. Nyní je to první orgán, který lze uměle pěstovat - a to dokonce již několik let plně automatizovaně.

Jako „tkáňové inženýrství“ se označuje kultivace lidské tkáně, většinou pokožky. Umělá kůže, která se používá k transplantacím po vážných nehodách nebo popáleninách nebo ke zkouškám kompatibility v kosmetickém nebo farmaceutickém průmyslu, mohla být dosud vyráběna pouze ručně a extrémně namáhavě. Obvykle se za měsíc nepodařilo vyrobit více než 2 000 kousků kůže o velikosti centimetrů čtverečních. „Továrna na lidskou pokožku“ v bioprodukční laboratoři BioPoLiS na Fraunhofer IPA ve Stuttgartu dokáže v současné době vyrábět až 5 000 modelů kůže velikosti nehtu na palci měsíčně.

Vyrábí se rychle

Koncepce zní jednoduše, ale výroba je komplikovaná. Vzorek lidské kůže se rozdrtí a jednotlivé kožní buňky se extrahují. Izolované buňky se vysejí do speciálních zkumavek pro buněčnou kulturu a množí se několik dní v inkubátoru při 37 °C. Znásobené buňky lze sestavit společně s gelovou matricí a vytvořit tak trojrozměrný vícevrstvý základ. Po třech týdnech umělá kůže dále naroste a je připravena k použití na testy nezávadnosti.

Festo: továrna na pokožku

Hladká automatizace

Závod na výrobu umělé kůže je ukázkovým projektem bioprodukce, symbiózy biologie a automatizační techniky. Zvláštní pozornost jsme věnovali nepřetržitému řetězci procesů. V zařízení je nainstalováno více než 100 komponentů Festo. Jejich záběr sahá od úpravy stlačeného vzduchu přes čidla, válce a elektrické pohony, stejně jako servopohony a krokové motory, až po rychlé ventily. Komponenty se používají k našroubování trubiček, automatickému otevírání a zavírání dveří čisticí komory, přidržování krytů desek, do kterých se vnáší buňky, sledování stlačeného vzduchu a k pohybu dalších dílů, jako jsou jehly nebo formovací kavity.

Personalizovaná medicína budoucnosti

Nejen pokožka je oblíbeným orgánem testovacích systémů. Tato technologie se má v příštích letech tak rozvinout, že bude možné automaticky vyrábět i jiné tkáně, jako je rohovka lidského oka. V budoucnosti bude jedním z cílů této technologie výroba modelů specifických pro zákazníka - například ještě efektivnější terapie nádorů. Pokud by pokročil výzkum umělé výroby tkáně s dlouhou životností pro krevní oběh, je dokonce možné, že by se tělesné transplantáty mohly vyrábět automaticky.

Přehled