Notre peau est le plus grand organe du corps humain, mais elle est également extrêmement délicate et vulnérable. En moyenne, elle ne fait que quelques millimètres d'épaisseur. Aujourd'hui, c'est le premier organe artificiellement reproductible. Et depuis quelques années, la reproduction est même entièrement automatisée.
Ce que l'on appelle « l'ingénierie tissulaire » fait référence à la culture de tissus humains, principalement de la peau. Jusqu'à présent, la peau artificielle, utilisée pour les transplants après des accidents graves ou des brûlures, ou pour des tests de tolérance dans l'industrie cosmétique ou pharmaceutique, ne pouvait être produite que manuellement et avec beaucoup d'efforts. Par conséquent, il n'était généralement pas possible de produire plus de 2 000 morceaux de peau d'un centimètre carré par mois. La « fabrique de peau humaine » du laboratoire de bioproduction BioPoLiS du Fraunhofer IPA à Stuttgart peut actuellement produire par mois jusqu'à 5 000 modèles de peau de la taille d'un ongle de pouce.
Le concept semble simple, mais la production est compliquée. Un échantillon de peau humaine est écrasé, puis les cellules cutanées sont extraites individuellement. Les cellules isolées sont semées dans des flacons de culture cellulaire spéciaux et multipliées dans un incubateur à 37 °C pendant plusieurs jours. Les cellules multipliées peuvent être transformées en une construction multicouche tridimensionnelle avec une matrice de gel. Après seulement trois semaines, la peau artificielle a continué de croître et est prête pour les tests de sécurité.
L'usine de production de peaux artificielles est un projet modèle de la bioproduction, symbiose de la biologie et de l'automatisation. Une attention particulière a été portée à une chaîne de processus continue. Plus de 100 composants Festo sont installés dans le système. Cela va du conditionnement de l'air comprimé aux distributeurs à commutation rapide, en passant par des capteurs, des vérins et des axes électriques ainsi que des servomoteurs et moteurs pas à pas. À l'aide de ces composants, les tubes sont vissés, les portes à sas s'ouvrent et se ferment automatiquement, les couvercles sont maintenus sur les plaques dans lesquelles les cellules sont insérées, l'air comprimé est surveillé, et d'autres composants se déplacent, tels que les aiguilles ou les cavités de moule.
La peau n'est pas le seul organe convoité pour les systèmes de test. La technologie doit encore être développée dans les années à venir afin que d'autres tissus, tels que la cornée de l'œil humain, puissent également être fabriqués automatiquement. À l'avenir, l'un des objectifs de cette technologie sera la production de modèles spécifiques au client, par exemple pour rendre le traitement des tumeurs encore plus efficace. Si la recherche sur la production artificielle de tissus durables avec des systèmes d'approvisionnement sanguin se poursuit, il est même concevable que des greffes endogènes puissent être produites automatiquement.