Festo:人造皮肤生产工厂

人造皮肤生产工厂

自动化的组织工程

我们的皮肤 — 不仅是人体最大的器官,同时极其脆弱且容易受伤。其平均厚度仅为几毫米。目前,皮肤是第一个可以人工生产的器官 — 已有多年历史,甚至可以实现全自动化过程。

所谓的“组织工程”是指人体组织的培养,主要是在皮肤领域。迄今为止,用于严重事故或烧伤后移植或化妆品,制药行业相容性测试的人造皮肤只能手工生产,而且难度极大。因此,每个月生产的平方厘米大小的皮肤组织通常不超过 2,000 块。斯图加特 Fraunhofer IPA 的 BioPoLiS 生物生产实验室中的“人类皮肤工厂”目前每月可生产多达 5,000 个拇指甲大小的皮肤模型。

快速生产

这一概念听起来很简单,但是制造过程却很复杂。将人体皮肤样本切成小块,然后提取单个皮肤细胞。将分离的细胞播种在特殊的细胞培养瓶中,并在 37°C 的培养箱中繁殖数天。增殖细胞可与凝胶基质结合形成三维多层结构。仅需三周,人造皮肤便可大幅生长,用于进行安全测试。

Festo:人造皮肤生产工厂

无缝自动化

用于生产人造皮肤的设备是生物生产的一个旗舰项目—生物与自动化技术的共生。其中对连续的过程链尤为关注。 工厂中安装了 100 多个 Festo 组件。其范围从气源处理到传感器、气缸和电缸,以及伺服和步进电机,再到快速切换阀。借助这些组件可以旋拧管道,自动开闭锁门,支撑细胞培养板的盖板,监测压缩空气和移动其他组件,例如针或模腔。

未来的个性化医学

不仅皮肤是测试系统常用的的器官。这项技术有望在未来几年得到进一步发展,可以实现其他组织如人眼角膜的自动化生产。在未来,这种技术旨在生产用户定义模型,以例如更为有效地治疗肿瘤。如果对于人工生产具有血液供应系统的耐用组织的研究进一步发展,甚至可以自动化生产内源性移植器官。

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