Quando i robot aiutano a produrre pelle umana

COMPITO

Trasporto robotizzato di tessuti biologici in condizioni asettiche

Un'azienda francese sta migliorando la produzione di pelle umana artificiale con la sua piattaforma Next Generation Bioprinting (NGB). Gli studi clinici si svolgeranno quest'anno. Partecipa: un robot Stäubli TX2-40. In condizioni asettiche in un isolatore, il robot trasporta le sezioni di pelle in produzione da una testina di stampa 3D a un'altra.

Poietis, una startup francese, lavora sulla tecnologia per semplificare la produzione di tessuti umani dal 2015. È possibile "riprodurre" la pelle umana o la cornea dell'occhio, per esempio. Tuttavia, i metodi per farlo sono molto costosi: una cornea costa circa 100.000 euro. Inoltre, poiché c'è poca standardizzazione o automazione del processo, il livello di qualità non è costante.

SOLUZIONE

Automazione per la stampa 4D della pelle umana

Poietis affronta questo compito con gli strumenti dell'automazione industriale. L'azienda ha sviluppato una cella robotizzata che funziona in condizioni asettiche. All'interno dello spazio di lavoro ermeticamente isolato c'è una piastra di coltura cellulare su cui viene prodotto il tessuto. Più testine di stampa stampano le cellule e altri materiali che compongono anche il tessuto. Il robot sposta il tessuto prodotto da una testina di stampa all'altra, adattandosi ai vari metodi di bioprinting (stampa laser ed estrusione) integrati nella piattaforma.

Quando ha iniziato a sviluppare la piattaforma Next Generation Bioprinting (NGB), Poietis ha deciso di utilizzare un robot a sei assi Stäubli TX2-40 nella versione Stericlean. Questa classe di robot è stata sviluppata appositamente per applicazioni mediche e farmaceutiche e può quindi essere completamente pulita e sterilizzata.

Fabien Guillemot, CEO e Chief Scientific Officer dell'azienda, spiega: "Il motivo principale: Stäubli era ed è in grado di fornire robot in due configurazioni che corrispondono esattamente al nostro profilo applicativo esigente, sia per la ricerca e lo sviluppo che per le applicazioni cliniche. Inoltre, i robot sono compatibili con le GMP e sono già utilizzati per la produzione farmaceutica e nella tecnologia medica".

Anche la precisione e la velocità dei robot sono stati fattori persuasivi. "La TX2-40 ci consente di passare alle varie testine di stampa con elevata precisione, velocità e riproducibilità. Inoltre, e questo è estremamente importante per la nostra applicazione, durante il funzionamento non emette particelle che potrebbero contaminare il tessuto", afferma Guillemot.

Poietis sta attualmente lavorando alla produzione in serie di due bioprinter basati sulla piattaforma NGB: uno per la ricerca e lo sviluppo e l'altro per applicazioni cliniche. Allo stesso tempo, sono già in fase di test nuovi compiti, ad esempio la stampa 4D della cartilagine, sempre con un robot Stäubli.

UTILIZZO DEL CLIENTE

Più veloce, migliore, più conveniente

I vantaggi del nuovo processo sono evidenti: la produzione di tessuto umano (cutaneo) è accelerata, è più economica e avviene con una qualità riproducibile perché i parametri di produzione possono essere controllati meglio.

Inoltre, i processi di produzione del bioprinting utilizzati fino ad oggi sono in grado di produrre solo lo strato più superficiale della pelle (epidermide). Il processo di produzione della coltura cellulare della piattaforma NGB, d'altra parte, può anche creare lo strato sottostante: il derma, che consiste principalmente di tessuto connettivo.