Investigadores de l’IBEC, amb seu al Parc Científic de Barcelona, descriuen a la revista Journal of Biprinting una nova biotinta per crear pell humana mitjançant un sistema de bioimpressió 3D basat en llum visible, i emprant nous hidrogels de polímers N-PLN. Aquest estudi suposa una estratègia prometedora per al desenvolupament de nous teixits cutanis obtinguts amb bioenginyeria, fàcilment reproduïbles i rendibles econòmicament, un avanç particularment beneficiós en assajos preclínics de productes cosmètics i farmacèutics, i que obri camí a la creació de complexos models in vitro de teixits humans.

La demanda de teixits cutanis sintetitzats al laboratori ha augmentat molt als darrers anys per les seves aplicacions en entorns clínics, com la substitució de pell i els apòsits avançats per a ferides, així com en escenaris preclínics per testar nous fàrmacs i cosmètics i desenvolupar models de malalties.

Un teixit de pell creat per bioenginyeria ha de ser fàcil de preparar, resistent mecànicament i propici per a l’adhesió i el creixement cel·lular, tant en el compartiment epidèrmic com en el dèrmic. El teixit ha de mantenir un equilibri entre elasticitat i estabilitat mecànica, i alhora, proporcionar un microambient cel·lular adequat per a contenir els diferents compartiments de la pell humana. Un dels punts clau en aquest procés és l’elecció del material adequat per a la “bastida” sobre la qual es construirà el teixit.

Recentment, investigadores liderades per Elena Martínez, cap del grup de Sistemes Biomimètics per a Enginyeria Cel·lular de l’IBEC, han publicat en la revista Journal of Bioprinting un treball que ajudarà a abordar i resoldre aquestes qüestions. En concret, van presentar una nova biotinta entrecreuable mitjançant llum dissenyada per sintetitzar pell humana, basada en formulacions de tiol-norborne-pululan (N-PLN) combinades amb diversos fotopolimeritzadors.

Aquesta nova biotinta es va utilitzar de manera efectiva en una bioimpressora d’escriptura per làser desenvolupada al laboratori per generar matrius dèrmiques epitelitzades. El compartiment dèrmic es va formar mitjançant la fotopolimerització d’una solució de prepolímer que contenia fibroblasts humans, mentre que el compartiment epidèrmic es va obtenir sembrant queratinòcits humans en els hidrogels prèviament generats carregats de fibroblasts. Utilitzant llum visible, es van poder imprimir hidrogels de 2,5 mm³ carregats de cèl·lules, en només 10 segons. La química de fotopolimerització mitjançant formulacions de tiol emprada en aquest estudi va crear una matriu extracel·lular ben definida amb reticulacions ortogonals, mantenint altes taxes de viabilitat cel·lular per a fibroblasts encapsulats.

Aquest estudi suposa una estratègia prometedora per a desenvolupar un model de pell humana utilitzant un sistema de bioimpressió 3D basat en llum fet a mida, i emprant nous polímers N-PLN. Aquests hidrogels, formats després d’una breu exposició a la llum visible a baixa dosi, exhibeixen les propietats fisicoquímiques necessàries per a proporcionar una excel·lent viabilitat, proliferació i elongació cel·lular, així com la secreció de proteïnes de matriu extracel·lular, crucials per a la correcta formació de teixits. A més, els hidrogels carregats de fibroblasts donen suport a l’adhesió i creixement dels queratinòcits damunt, la qual cosa permet la formació de matrius dèrmiques epitelitzades.

» Més informació al web de l’IBEC [+]

» Article de referència: Angela Cirulli, Livia Neves Borgheti-Cardoso, Núria Torras, Elena Martínez. Mimicking human skin constructs using norbornene-pullulan-based hydrogels. International Journal of Bioprinting 3395. DOI: https://doi.org/10.36922/ijb.3395