3D-tulostettu iho: lupaava vaihtoehto eläinkokeille kosmetiikassa

Kosmetiikan ja muiden tuotteiden turvallisuuden arviointi tarvitsee menetelmiä, jotka kuvaavat ihmisen kudosten reaktioita. Grazin teknillisen yliopiston ja muiden tutkimuslaitosten tutkijat julkaisivat menetelmän huokoisten nanoselluloosasta tehtyjen tukirakenteiden 3D-tulostamiseen. Rakenteita voidaan tulevaisuudessa hyödyntää kudosmalleissa. Tutkimus ei esitellyt jo validoitua, kolmikerroksista elävää ihmisihoa, joka korvaisi kaikki eläinkokeet.

Miksi vaihtoehtoisia testimenetelmiä tarvitaan?

Eläinkokeisiin liittyy eettisiä kysymyksiä, ja lajien väliset erot voivat rajoittaa tulosten soveltamista ihmiseen. EU:ssa kosmeettisten tuotteiden eläinkokeita koskevat tiukat rajoitukset. Tuotteiden turvallisuus pitää silti arvioida hyväksyttyjen laboratoriomenetelmien, aiempien tietojen ja muiden soveltuvien keinojen avulla. Uusi materiaali ei itsessään ole viranomaisten hyväksymä testimenetelmä.

Mitä julkaistu tutkimus kuvaa?

STAR Protocols -lehdessä julkaistu menetelmä kertoo, miten nanofibrilloidusta selluloosasta, karboksimetyyliselluloosasta ja sitruunahaposta valmistetaan tulostusmuste, miten siitä tulostetaan itsenäisesti pysyvä kolmiulotteinen rakenne ja miten rakenne vakautetaan. Selluloosa on kasvipohjainen aine. Huokoinen rakenne voisi tarjota alustan ihon tai ruston solujen kasvatukseen myöhemmissä tutkimuksissa.

Työvaiheisiin kuuluu musteen pursotukseen perustuva 3D-tulostus sekä pakastekuivaus, jolla vettä poistetaan säilyttäen huokoinen muoto. Lisäksi rakennetta jälkikäsitellään sen mekaanisten ominaisuuksien ja soluyhteensopivuuden parantamiseksi. Musteen koostumus, tulostuspaine, viivojen väli ja vakautusolosuhteet vaikuttavat lopputulokseen.

Mitä tukirakenne tekee?

Tulostettu tukirakenne ei yksin ole valmis elävä iho. Se on alusta, jolla soluja voitaisiin kasvattaa osana kudosmallia. Ennen kuin mallia voidaan käyttää ärsytyksen, imeytymisen tai myrkyllisyyden tutkimiseen, siihen on liitettävä oikeat solut ja osoitettava, että valmis malli toimii luotettavasti, toistettavasti ja ihmisen kannalta merkityksellisellä tavalla.

Alkuperäinen englanninkielinen artikkeli kuvasi tämän menetelmän jo tuottaneen täysimittaisen kolmikerroksisen ihon, ihmisihon kaltaisen biomekaniikan ja kolmen viikon ajan elossa pysyvät tulostetut solut. Nämä eivät ole juuri tämän julkaistun valmistusprotokollan osoittamia tuloksia, eikä niitä pidä liittää siihen valmiina saavutuksina.

Voiko menetelmä vähentää eläinkokeita?

Ihmisen soluihin perustuvat laboratoriomallit voivat vähentää joidenkin eläinkokeiden tarvetta ja antaa ihmiselle suoremmin merkityksellistä tietoa. Jotta tämä tukirakenne voisi toimia osana hyväksyttävää testimenetelmää, tarvitaan kokeita solujen elinkelpoisuudesta ja reagoinnista tunnettuihin aineisiin, vertailuja vakiintuneisiin menetelmiin sekä riippumatonta toistoa. Tutkimus ei määritä päivää, jolloin kaikki eläinkokeet korvattaisiin.

Muut mahdolliset käyttökohteet

Nanoselluloosasta tehtyjä huokoisia rakenteita voidaan tutkia myös ruston ja muiden kudosten tekniikassa. Laboratoriomallista hoitokäyttöön soveltuvaan siirteeseen siirtyminen vaatisi erillisiä biologisia ja kliinisiä tutkimuksia. Elinten 3D-tulostaminen avaruusmatkoja varten on huomattavasti kaukaisempi ajatus, ei tämän tutkimuksen tulos.

Yritykset ja sijoittaminen

3D Systems (DDD ) toimii 3D-tulostuksen ja siihen liittyvien tutkimussovellusten alalla. Akateemisen menetelmän julkaisu ei osoita, että yhtiöllä olisi siihen perustuva hyväksytty kosmetiikan testituote tai että siitä syntyisi sille tiettyä liikevaihtoa. Sijoitusta on arvioitava todellisten tuotteiden, myynnin ja riskien perusteella.

Johtopäätös

Tutkimus tarjoaa toistettavan menettelyn nanoselluloosasta valmistettujen kolmiulotteisten tukirakenteiden tuotantoon. Se voi olla hyödyllinen osa tulevia ihmiskudosmalleja ja vaihtoehtoisten testien kehittämistä. Täysin validoitu, tulostettu ihomalli vaatii vielä jatkotutkimusta.