La piel es el órgano más grande del cuerpo humano. Hace alrededor del 15 % de nuestro peso corporal y nos protege de los patógenos, la deshidratación y los extremos de la temperatura. Por lo tanto, las enfermedades de la piel son más que desagradables: pueden volverse peligrosas rápidamente para los pacientes afectados. Aunque afecciones como el cáncer de piel, las heridas crónicas y las enfermedades autoinmunes de la piel se encuentran ampliamente, a menudo no entendemos completamente por qué se desarrollan y cómo podemos tratarlas de manera efectiva.
Para encontrar respuestas a estas preguntas, los investigadores de Empa están trabajando junto con socios clínicos en el modelo de piel humana. El modelo permitirá a los científicos imitar las enfermedades de la piel y, por lo tanto, comprenderlas mejor. Este no es una computadora o modelo de plástico. Más bien, los investigadores del Laboratorio EMPA para membranas y textiles biométricos y su laboratorio para Bio -Interface están destinados a producir una “piel artificial” viva que contiene células y transmite la estructura de las capas y las arrugas de la piel humana.
Recrender lo complejo como la piel requiere materiales de construcción adecuados y apropiados. A partir de aquí, los investigadores de la Empa han progresado recientemente: han desarrollado un hidrogel que satisface las necesidades complejas al tiempo que facilita la preparación. Fundación: gelatina de la piel del agua fría.
Más que solo células
Como la mayoría de los tejidos, la piel consta de células que se incrustan en la matriz celular extras que se calcula SO: una red de proteínas y otros biomoliclos que suministra forma y estructura de tejido y mantiene células. La matriz celular adicional varía desde el tejido del tejido, desde la capa hasta la capa en caso de piel. Es muy importante utilizar la alternativa apropiada para esta matriz para diseñar el modelo de piel representativo.
Una forma de imitar la matriz celular adicional es usar hidrógenos: polímeros especiales cuyas cadenas están unidas de tal manera que puedan absorber grandes cantidades de agua y otros fluidos. Son especialmente adecuados para la imitación de la matriz exstilular de la piel que contiene una gran cantidad de agua y otros fluidos. Otra ventaja: muchos hidrogeles se pueden procesar utilizando una impresora 3D. “La impresión 3D es poderosa para el desarrollo del modelo de piel”, dice Kang Cheng Wei, líder grupal del grupo de tejido del grupo de investigación articular. “La impresión 3D nos permite conectar múltiples materiales y tipos de celdas en una sola estructura, al igual que la piel real”.
Sin embargo, debido a su capacidad para absorber agua, la mayoría de los hidrogeles están bastante florecientes cuando entran en contacto con el líquido después de la impresión 3D. La hinchazón cambia su forma y las hace diferentes de los modelos de piel en capas. Aunque hay hidrógenos no sswollen, generalmente son muy difíciles de preparar o impresión 3D. “Hemos descubierto que la naturaleza ya es una solución muy simple y más hermosa”, dice V. Los peces de agua fría, como la democracia hereditaria, Polk y Headok, pueden estar vinculados a la cruz en solo unas pocas etapas para convertirlo en hidrogel no swollen, que se puede ocultar a las células de la piel.
“El propósito de nuestro modelo de piel es incluir no solo la batería y la capa epidémica, sino también la unión drmal epidemal entre las dos capas (también conocida como la membrana base)”. Decimos. “Con los hidrogeles de gelatina de peces de agua fría y otra técnica de procesamiento de polímeros, electro -goteos, nos estamos acercando a este objetivo”.
Desde la investigación en la piel hasta las heridas de heridas
Lo que es más: sin la adición de células vivas, Hydrogel también se puede usar como material de aderezo. Al igual que los hidrogeles de gelatina animal, el material resultante es biológicamente compatible con las células de la piel humana y se puede imprimir en 3D. Sin embargo, tiene una distinción significativa: dado que el pez se elimina evidentemente de los humanos, la gelatina de los peces causa una respuesta inmune baja y tiene menos riesgo de transferencia de enfermedad que el contenido comparativo comparativo basado en gelatina. “La piel del pez se está investigando actualmente como una herramienta prometedora para la utilidad de las heridas”, dice V. El investigador explica: “Nuestro hidrogel es más uniforme, seguro y puede formarse de acuerdo con las necesidades del paciente, por ejemplo, con diferentes formas, espesores y fuerte. Incluso la integración de los medicamentos será comprensible”.
Por estas razones, los investigadores han solicitado una patente para su hidrogel basado en gelatina de peces. En el siguiente paso, tienen la intención de eliminar el desarrollo del modelo de piel viva y ponerlo a disposición de otros científicos. “Esperamos que esto promueva una mejor comprensión del desarrollo y el tratamiento de las enfermedades de la piel”, dice V. Los investigadores de Empa también tienen la intención de vigilar las propiedades de hinchamiento extraordinarias de su hidrogel.
