הוראת 2010/63/EU הגבילה את השימוש בניסויים בבעלי חיים לצורך בדיקת קוסמטיקה וחומריה באיחוד האירופי.
לכן, מתקיים חיפוש אינטנסיבי אחר חלופות לבדיקת ספיגה ורעילות של ננו-חלקיקים בקוסמטיקה כמו קרמי הגנה מהשמש.
צוות חוקרים מהאוניברסיטה הטכנולוגית של גראץ (TU Graz) ומהמכון הטכנולוגי של ולור (VIT) בהודו עובדים על פיתוח חיקויי עור המדמים את מבנה הרקמה התלת-שכבתי ואת הביומכניקה של עור אנושי.
חיקויים כאלה ניתנים להפקה באמצעות הדפסה תלת-ממדית ומורכבים מנוסחאות הידרוג'ליות המודפסות יחד עם תאים חיים.
הידרוג'לים שבהם תאי עור שורדים ומתפתחים
"ההידרוג'לים להדפסות העור שלנו צריכים לעמוד בדרישות רבות," מסבירה פרופ' קרין סטנה קליינשק מהמכון לכימיה וטכנולוגיה של מערכות מבוססות-ביולוגיה.
"ההידרוג'לים צריכים להיות מסוגלים לקיים אינטראקציה עם תאי עור חיים – לא רק כדי שהתאים ישרדו, אלא גם כדי שיוכלו לגדול ולהתרבות."
ההתחלה היא נוסחאות הידרוג'ל שפותחו ב-TU Graz. להידרוג'לים תכולת מים גבוהה, דבר היוצר תנאים אידיאליים לצמיחה ושילוב של תאים.
עם זאת, תכולת המים הגבוהה דורשת גם שיטות לייצוב מכני וכימי של ההדפסים התלת-ממדיים.
ב-TU Graz עובדים באופן אינטנסיבי על שיטות קשר צולב (cross-linking) לייצוב החומר – בצורה שמחקה את הטבע ובתנאים עדינים, ללא שימוש בכימיקלים רעילים.
לאחר ייצוב מוצלח, השותפים בהודו בודקים את העמידות והרעלנות של ההדפסות בתרביות תאים.
רק כאשר תאי עור שורדים בתוך ההידרוג'ל במשך שבועיים-שלושה ומפתחים רקמת עור, ניתן לדבר על חיקוי עור אמיתי.
את החיקוי הזה אפשר יהיה להשתמש בהמשך לבדיקות של מוצרי קוסמטיקה.
הניסויים הראשוניים של ההידרוג'לים המודפסים היו מוצלחים מאוד – החומרים יציבים מכנית ואינם רעילים לתאים.
"בהמשך, החיקויים האלה ישמשו לבדיקה של ננו-חלקיקים," אומרת קליינשק.
"זהו הישג למחקר המשולב שלנו בגראץ וב-VIT. המומחיות שלנו בתחום חומרי רקמה ומומחיות VIT בתחום הביולוגיה המולקולרית משתלבות באופן מושלם. כעת אנו עובדים יחד על שיפור נוסף של נוסחאות ההידרוג'ל ואימות השימוש בהן כתחליף לניסויים בבעלי חיים."
היכולת להדפיס עור אנושי חי בתלת-ממד מסמלת קפיצת מדרגה בטכנולוגיה הרפואית והביולוגית, ומרמזת על עתיד שבו בדיקות רפואיות, פיתוח תרופות וטיפולים בהתאמה אישית יתבצעו ללא ניסויים בבעלי חיים – תוך שילוב בין ביוטכנולוגיה, הנדסת חומרים והדפסה חכמה.
@Or Manor / Innovation Social club
המחקר המלא בקישור ;
פרוטוקול להכנת פיגומי תלת-ממד מבוססי תאית לננו-רקמות, STAR Protocols (2025). DOI: 10.1016/j.xpro.2024.103583
---
אם תרצי שאסכם את המאמר או שאכין מצגת או פוסטר מדעי קצר בעברית – רק תגידי.