ทีมนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีกราซ ในประเทศออสเตรีย พัฒนาเทคโนโลยีการพิมพ์ผิวหนังเทียมแบบ 3 มิติที่สามารถเลียนแบบโครงสร้างและการทำงานได้ใกล้เคียงผิวหนังจริง
การพัฒนาผิวหนังเทียมอาจเป็นจุดเปลี่ยนสำคัญของการผลิตเครื่องสำอางและเภสัชกรรมที่ต้องการลดการใช้สัตว์ทดลอง โดยทดแทนด้วยผิวหนังจำลองตัวต้นแบบจากห้องแล็บ นักวิจัยหวังว่าความสำเร็จนี้จะช่วยให้อุตสาหกรรมสามารถทดสอบผลิตภัณฑ์ใหม่ได้อย่างปลอดภัยโดยไม่ต้องพึ่งการทดลองในสัตว์ทดลองอีกต่อไป
งานวิจัยของทีมนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีกราซ (Graz University of Technology) ร่วมมือกับศูนย์วิจัย Joanneum Research ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Frontiers in Bioengineering and Biotechnology โดยระบุว่าการใช้เครื่องพิมพ์ชีวภาพ 3 มิติเพื่อสร้างโครงสร้างผิวหนังจำลองขึ้นจากเซลล์ผิวหนังมนุษย์สามารถทำได้จริง
ระบบพิมพ์นี้สามารถจัดเรียงเซลล์ในชั้นต่าง ๆ ให้เหมือนกับโครงสร้างของผิวหนังจริง ตั้งแต่ชั้นหนังกำพร้า ชั้นหนังแท้ ไปจนถึงการสร้างเส้นเลือดจำลอง ซึ่งถือเป็นหัวใจสำคัญในการเลี้ยงดูเซลล์ให้คงสภาพได้ระยะยาวและมีความสมจริงมากขึ้นกว่าวิธีจำลองแบบเดิม
หนึ่งในปัญหาหลักที่อุตสาหกรรมเครื่องสำอางต้องเผชิญ คือข้อกำหนดด้านความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์ใหม่ โดยเฉพาะในยุโรปซึ่งมีข้อบังคับห้ามใช้สัตว์ทดลองสำหรับเครื่องสำอางโดยเด็ดขาด ทำให้หลายบริษัทต้องหาทางเลือกใหม่สำหรับการประเมินความปลอดภัยโดยไม่ต้องทำการทดลองกับสัตว์
นอกจากนี้ นักวิจัยยังได้พัฒนาเทคนิคการควบคุมอุณหภูมิและความชื้นระหว่างการพิมพ์ ซึ่งช่วยลดความเครียดของเซลล์และเพิ่มอัตราการรอดชีวิตของเซลล์ผิวหนังหลังการพิมพ์ให้อยู่ในระดับสูงถึง 90 เปอร์เซ็นต์ การควบคุมปัจจัยแวดล้อมเหล่านี้ทำให้โครงสร้างผิวหนังที่ได้มีความแข็งแรงและสามารถใช้งานทดสอบได้ภายใต้เงื่อนไขที่ใกล้เคียงร่างกายของมนุษย์ อีกทั้งยังสามารถผลิตผิวหนังจำลองได้ในปริมาณมาก โดยใช้เวลาเพียงไม่กี่ชั่วโมงเท่านั้น ซึ่งจะมีประโยชน์กับอุตสาหกรรมขนาดใหญ่
ขณะเดียวกัน ยังมีการทดลองใช้ผิวหนังจำลองนี้ในการทดสอบปฏิกิริยาระคายเคืองจากสารเคมีและผลิตภัณฑ์ดูแลผิว พบว่าผิวหนังที่พิมพ์ขึ้นสามารถตอบสนองต่อสารกระตุ้นได้ใกล้เคียงกับผิวหนังมนุษย์จริง ส่งผลให้นักวิจัยเกิดความเชื่อมั่นในศักยภาพของเทคโนโลยีนี้ ไม่เพียงแต่ใช้ในวงการเครื่องสำอางเท่านั้น แต่ยังอาจขยายไปสู่วงการแพทย์ เช่น การทดสอบยา การศึกษาการสมานแผล หรือแม้แต่การปลูกถ่ายผิวหนังในอนาคต ซึ่งจะช่วยลดการใช้สัตว์ทดลองได้อย่างมีนัยสำคัญ
แม้ว่าการพัฒนายังอยู่ในขั้นทดลองในห้องแล็บ แต่ทีมวิจัยมีแผนที่จะขยายโครงการให้สามารถผลิตผิวหนังจำลองที่ซับซ้อนขึ้น มีระบบภูมิคุ้มกัน และการตอบสนองต่อปัจจัยภายนอกอย่างสมจริงมากขึ้นในระยะต่อไป พร้อมตั้งเป้าให้สามารถพัฒนาเป็นระบบเชิงพาณิชย์ภายในไม่กี่ปีข้างหน้า หากสำเร็จ เทคโนโลยีนี้จะเป็นทางเลือกที่มีศีลธรรมกว่า และช่วยลดข้อโต้แย้งทางจริยธรรมที่เกี่ยวข้องกับการใช้สัตว์ทดลองในงานวิจัยและการพัฒนาผลิตภัณฑ์ได้ในระยะยาว
เรียบเรียงโดย ขนิษฐา จันทร์ทร
ที่มาข้อมูล: tugraz, interestingengineering, ecowatch, 3dnatives
ที่มาภาพ: tugraz
“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech
