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《Science Advances》:人体皮肤掺入3D生物打印毛囊

《Science Advances》:人体皮肤掺入3D生物打印毛囊

  • 分类:资讯中心
  • 发布时间:2023-11-22 11:43
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【概要描述】本研究能够使用3D生物打印技术自动重建一个复杂的人类毛囊模型。该方法产生一个具有同心细胞层的结构,模拟人类毛囊的3D组织。该模型可作为高通量筛选物质对毛囊细胞的潜在毒性或再生潜力的有用工具。在这项工作中还证明了仅使用人类原代细胞就可以生成一个包含毛囊结构的完全3D生物打印皮肤模型。

《Science Advances》:人体皮肤掺入3D生物打印毛囊

【概要描述】本研究能够使用3D生物打印技术自动重建一个复杂的人类毛囊模型。该方法产生一个具有同心细胞层的结构,模拟人类毛囊的3D组织。该模型可作为高通量筛选物质对毛囊细胞的潜在毒性或再生潜力的有用工具。在这项工作中还证明了仅使用人类原代细胞就可以生成一个包含毛囊结构的完全3D生物打印皮肤模型。

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2023年10月13日,美国伦斯勒理工学院研究人员在《Science Advances》上发表题为Incorporation of hair follicles in 3D bioprinted models of human skin的研究论文,报道了一种3D生物打印的“人造毛囊”,将这些结构纳入工程皮肤组织。

原文链接https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adg0297

 

 

 

 

 研究简介 

 

本研究将人脐静脉内皮细胞(HUVECs)、人表皮角质形成细胞(HEKs)和人表皮黑素细胞(HEMs)以及毛乳头细胞(DPCs)一起纳入研究,形成球状体观察其特征。由打印皮肤乳头细胞(DPCs)和人脐静脉细胞(HUVECs)诱导的球状体,被精确地打印在含有成纤维细胞的预凝胶真皮层中。由此产生的组织在成熟时形成毛囊样结构,在角质形成细胞和黑素细胞的迁移支持下,它们的形态和组成与天然皮肤组织非常相似。重建模拟天然附件结构的复杂皮肤模型作为移植物和疗效模型来测试化合物的安全性可以对再生医学产生重大影响。

 

 

 

 

图1:由不同细胞组成产生的复杂3D生物打印球状体的大小

 

 

 

图2:皮肤内毛囊的3D生物打印

 

 

 

图3:结合毛囊的3D生物打印皮肤模型的特征分析

 

 

 研究结论 

 

本研究能够使用3D生物打印技术自动重建一个复杂的人类毛囊模型。该方法产生一个具有同心细胞层的结构,模拟人类毛囊的3D组织。该模型可作为高通量筛选物质对毛囊细胞的潜在毒性或再生潜力的有用工具。在这项工作中还证明了仅使用人类原代细胞就可以生成一个包含毛囊结构的完全3D生物打印皮肤模型。值得注意的是,作为对以往毛囊再生方面努力的改进,3D生物打印方法不仅可以支持分离球体的制造,而且可以重建具有增强分辨率、速度和灵活性的皮肤模型。这项概念验证工作让本研究能够更好地理解3D生物打印技术在皮肤内开发其他3D复杂结构方面的潜力和适用性,如血管系统、汗液和皮脂腺。此外,本文提出的方法可能会极大地影响毛囊模型的生成方式,并可能影响再生医学领域以及化妆品和制药行业的安全性和有效性评估。

 

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