A bőrgyár

Automatizált szövettenyésztés

A bőr nemcsak a legnagyobb emberi szerv, hanem rendkívül érzékeny és sérülékeny is. Átlagosan csak néhány milliméter vastag. Ez az első olyan szervünk, amelyet mesterségesen lehet reprodukálni, néhány éve már teljesen automatizáltan is.

A „tissue engineering” fogalma az emberi szövetek, elsősorban bőr, tenyésztését takarja. A mesterséges bőrt, amelyet súlyos balesetek vagy égési sérülések utáni átültetéshez, illetve kompatibilitási tesztekhez használnak a kozmetikai vagy gyógyszeriparban, eddig csak kézzel és sok munkával lehetett előállítani. Így általában havonta legfeljebb 2000 darab négyzetcentiméteres bőrdarabot lehetett előállítani. A stuttgarti Fraunhofer IPA intézet BioPoLiS bioprodukciós laboratóriumában működő „emberi bőrgyár” jelenleg havonta akár 5000 darab körömméretű bőrt is képes előállítani.

Gyorsan előállítva

A koncepció egyszerűnek hangzik, de a megvalósítás bonyolult. Először felvágnak egy embertől származó bőrmintát, és a darabokból kivonják a bőrsejteket. Az izolált sejteket speciális sejttenyésztő lombikokba helyezik, és több napon keresztül inkubátorban szaporítják 37°C-on. Az elszaporított sejtekből háromdimenziós többrétegű szerkezetet hoznak egy gélmátrix segítségével. Alig három hét alatt tovább nő a mesterséges bőr, és készen áll a biztonsági vizsgálatokra.

Zökkenőmentes automatizálás

A mesterséges bőr előállítására szolgáló koncepció a bioprodukció, a biológia és az automatizálástechnika szimbiózisának bemutató projektje. Kifejlesztése során különös figyelmet fordítottak a folyamatos folyamatlánc létrehozására. A berendezésbe több mint 100 Festo komponens van beépítve. A sűrítettlevegő-előkészítéstől kezdve az érzékelőkön, hengereken és elektromos tengelyeken, valamint a szervo- és léptetőmotorokon át a gyorskapcsolású szelepekig. Ezek a komponensek a kémcsövek felcsavarozására, zsilipajtók automatikus nyitására és zárására, a sejteket tartalmazó lemezek fedeleinek megtartására, a sűrített levegő felügyeletére és más alkatrészek, például tűk vagy formázók mozgatására szolgálnak.

A jövő személyre szabott gyógyszere

Nem a bőr az egyetlen szerv, amelyre igény mutatkozik. A technológiát az elkövetkező években tovább kívánják fejleszteni, hogy más szöveteket, például az emberi szem szaruhártyáját is automatikusan elő lehessen állítani. Távoli cél, hogy a technikával személyre szabott modelleket lehessen előállítani, például a daganatos betegségek terápiájának még hatékonyabbá tétele érdekében. Amennyiben sikerül további előrelépést elérni a vérellátó rendszerrel rendelkező, hosszú élettartamú szövetek mesterséges előállításában, akár az is elképzelhető lesz, hogy automatikusan állítsanak elő átültethető szerveket.

Áttekintés