Kompleksen in vitro model kože z vključeno plastjo kosti za testiranje ne-invazivnega glukoznega senzorja

V predlaganem projektu bomo z uporabo napredne metod kot sta 3D bio-tisk in core/shell tiskanje razvili nov in vitro model človeške kože, ki bo zmožen simulirati vse pomembne plasti kože v vsej njihovi fiziološki kompleksnosti. Kot tak bo omogočal in vitro testiranja, ki bodo omogočila pridobitev zelo zanesljivih rezultatov brez žrtvovanja živali na različnih področjih (učinkovitost ne-invazivnih senzorjev, meritve farmacevtskih/kozmetičnih pripravkov na koži). Ker je razvoj ne-invazivnih senzorjev v razmahu in slednji potrebujejo za svoje delovanje ploskev za odboj (v telesu je to kost), bomo dodatno pod model kože vključili in vitro plast kosti na medicinskem jeklu, ki bo zagotovila možnost učinkovitega testiranja ne-invazivnih senzorjev. V model bodo vključene sledeče plasti: i) epidermis s keratinociti, ii) dermis s fibroblasti, iii) podkožje z adipociti iv) plast in vitro kosti in v) pretočni sistem, sestavljen iz žil z vključenimi endotelijskimi celicami. Črpalke priključene na 3D tiskane žile bodo omogočile simulacijo fiziološkega/patološkega krvnega pretoka v koži. Vse vključene plasti bodo simulirale kompleksnost kože ne le preko vključenih celic, pač pa tudi s posnemanjem biokemijskih lastnosti (uporaba materialov, ki gradijo zunajcelični matriks v koži), 3D strukture (vključitev nanofibrilirane celuloze, ki dokazano posnema strukturo, podobno zunajceličnemu matriksu) in fizioloških lastnosti (simuliranje krvnega pretoka). Tako kompleksen in vitro model kože bo omogočal primerljivo in vitro testiranje in vivo testiranjem na/preko/v koži. Ideja za razvoj sistema je nastala preko sodelovanja s podjetjem Siatlab GmbH, ki razvija ne-invazivni senzor za merjenje glukoze, zato smo dodatno vključili še razvoj in vitro plasti kosti. Tak model bi omogočil zanesljivo in vitro testiranje ter validacijo ne-invazivnega senzorja tudi pri zelo nizkih vrednostih krvnega sladkorja, kar iz etičnih razlogov in vivo ni možno.