Учёные впервые напечатали волосяные фолликулы в лабораторной коже
Команда учёных из Политехнического института Ренсселера впервые использовала 3D-печать для создания волосяных фолликулов в выращенной в лаборатории ткани человеческой кожи. Фолликулы играют важную роль в заживлении и функционировании кожи.
Исследование, опубликованное в журнале Science Advances, имеет потенциал для применения в регенеративной медицине и тестировании лекарств, хотя до создания пригодных для трансплантации кожных графтов, способных отращивать волосы, ещё несколько лет.
- Доказательство концепции: Работа является доказательством того, что структуры волосяных фолликулов можно создавать с высокой точностью и воспроизводимостью с помощью 3D-биопечати. Такой автоматизированный процесс необходим для будущего биопроизводства кожи.
- Историческая сложность: Воссоздание волосяных фолликулов с использованием клеток человека исторически было сложной задачей. Исследование основывается на предыдущих работах, показавших, что культивирование клеток в трёхмерной среде может потенциально приводить к образованию новых фолликулов.
- Важность фолликулов: Волосяные фолликулы несут ключевые функции: производят пот, помогая регулировать температуру тела, содержат стволовые клетки для заживления кожи и служат точкой проникновения для топических лекарств и косметики.
- Ограничения современных моделей: Современные инженерные модели кожи довольно просты и лишены фолликулов. Добавление этой сложности даст больше информации о взаимодействии кожи с наружными продуктами.
Технология создания:
Учёные адаптировали методы 3D-печати для работы на клеточном уровне:
- Клетки кожи и фолликулов размножаются в лаборатории.
- Клетки смешиваются с белками и материалами для создания «биочернил».
- Принтер с тонкой иглой послойно строит кожу, одновременно создавая каналы для размещения клеток волос.
- Со временем клетки кожи мигрируют к этим каналам, формируя структуры, аналогичные настоящим фолликулам.
Текущие ограничения и будущие цели:
Срок жизни созданных тканей — 2–3 недели, этого недостаточно для развития волосяных стержней. Дальнейшая работа будет направлена на увеличение этого периода, чтобы позволить фолликулам созреть для использования в тестировании препаратов и кожных трансплантатах.