โรงงานผิวหนัง

วิศวกรรมเนื้อเยื่ออัตโนมัติ

ผิวของเรา ไม่เพียงแต่เป็นอวัยวะที่ใหญ่ที่สุดของมนุษย์เท่านั้น แต่ยังเป็นอวัยวะที่บอบบางและเปราะบางอย่างยิ่งอีกด้วย โดยเฉลี่ยแล้วจะมีความหนาเพียงไม่กี่มิลลิเมตร ปัจจุบันเป็นอวัยวะแรกที่สามารถผลิตจำลองแบบเทียมได้ และเป็นเวลาหลายปีแล้วที่ทำงานแบบอัตโนมัติโดยสมบูรณ์

ที่เรียกว่า "วิศวกรรมเนื้อเยื่อ" หมายถึง การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อของมนุษย์ ส่วนใหญ่อยู่ในบริเวณผิวหนัง จนถึงขณะนี้ ผิวหนังเทียมซึ่งใช้สำหรับการปลูกถ่ายหลังจากเกิดอุบัติเหตุร้ายแรงหรือถูกไฟไหม้ หรือเพื่อการทดสอบความทนทานในอุตสาหกรรมเครื่องสำอางหรือเภสัชกรรม สามารถผลิตได้แบบแมนนวลและมีค่าใช้จ่ายสูงเท่านั้น ด้วยวิธีนี้ โดยปกติสามารถผลิตผิวหนังได้ไม่เกิน 2,000 ตารางเซนติเมตรต่อเดือน "โรงงานสำหรับผิวหนังมนุษย์" ในห้องปฏิบัติการ BioPoLiS ที่ Fraunhofer IPA ในสตุตการ์ต ปัจจุบันสามารถผลิตโมเดลผิวขนาดย่อได้มากถึง 5,000 รุ่นต่อเดือน

ผลิตได้อย่างรวดเร็ว

แนวคิดนี้ฟังดูง่าย แต่การผลิตนั้นซับซ้อน ตัวอย่างผิวหนังของมนุษย์จะถูกบดให้เล็ก และสกัดเซลล์ผิวแต่ละเซลล์ เซลล์ที่แยกได้จะถูกเพาะในขวดเพาะเลี้ยงเซลล์แบบพิเศษ และเพิ่มจำนวนในตู้ฟักที่อุณหภูมิ 37°C เป็นเวลาหลายวัน เซลล์ที่ทวีคูณสามารถสร้างขึ้นพร้อมกับเมทริกซ์เจล เพื่อสร้างโครงสร้างหลายชั้นสามมิติ หลังจากผ่านไปเพียงสามสัปดาห์ ผิวหนังเทียมยังคงเติบโต และพร้อมสำหรับการทดสอบความปลอดภัย

อัตโนมัติอย่างราบรื่น

ระบบสำหรับการผลิตผิวหนังเทียม เป็นโครงการจัดแสดงสำหรับการผลิตทางชีวภาพ แสดงถึงการอยู่ร่วมกันของชีววิทยาและเทคโนโลยีอัตโนมัติ โดยให้ความสนใจเป็นพิเศษกับห่วงโซ่กระบวนการต่อเนื่อง มีการติดตั้งส่วนประกอบ Festo มากกว่า 100 รายการในระบบ แบนด์วิดท์มีตั้งแต่การบำบัดอากาศอัดไปจนถึงเซ็นเซอร์ กระบอกสูบ และแกนไฟฟ้า ตลอดจนเซอร์โวและสเต็ปปิงมอเตอร์ ไปจนถึงวาล์วที่ออกฤทธิ์เร็ว ส่วนประกอบเหล่านี้ใช้สำหรับขันเกลียวบนท่อ เปิดและปิดประตูล็อคอัตโนมัติ ยึดฝาสำหรับจานที่วางเซลล์ ตรวจสอบอากาศอัด และเคลื่อนย้ายส่วนประกอบอื่นๆ เช่น เข็มหรือโพรงแม่พิมพ์

ยาส่วนบุคคลแห่งอนาคต

ผิวหนังไม่เพียงแต่เป็นอวัยวะที่อยากได้สำหรับระบบการทดสอบ เทคโนโลยีนี้จะได้รับการพัฒนาต่อไปในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า เพื่อให้สามารถผลิตเนื้อเยื่ออื่นๆ เช่น กระจกตาของดวงตามนุษย์ได้โดยอัตโนมัติ ในอนาคต เป้าหมายหนึ่งของเทคโนโลยีนี้ คือ การผลิตแบบจำลองเฉพาะลูกค้า ตัวอย่างเช่น เพื่อให้การรักษาเนื้องอกมีประสิทธิภาพมากขึ้น หากการวิจัยเกี่ยวกับการผลิตเนื้อเยื่อเทียมที่มีอายุยืนยาว ด้วยระบบจ่ายเลือดมีความคืบหน้ามากขึ้น เป็นไปได้ด้วยซ้ำว่า การปลูกถ่ายร่างกายจะสามารถผลิตได้โดยอัตโนมัติ

ภาพรวม