В своей статье, опубликованной сегодня в Biofabrication, команда показывает, как они используют трехмерную биопечать для управления распределением продуцирующих меланин клеток кожи (меланоцитов) на биомиметическом тканевом субстрате для создания пигментации кожи, подобной человеку.Хотя современные инженерные конструкции кожи успешно используются при восстановлении и пересадке кожи, токсикологии и химических испытаниях, им не хватает сложных функций, таких как пигментация кожи, потовые железы или волосяные фолликулы.Ведущий автор Вей Лонг Нг стремился преодолеть эти проблемы в совместном проекте, инициированном Мэй Вин Наинг из SIMTech и Вай Йи Йонг из SC3DP. Вей Лонг сказал: «3D-биопечать — отличная платформа для точного осаждения биоматериалов и живых клеток для создания биомиметической кожи в больших объемах с высокой воспроизводимостью.
Однако часто наблюдается неравномерная пигментация кожи, и это остается огромной проблемой для решить.«Наша цель в этом проекте состояла в том, чтобы использовать этот метод для демонстрации возможности создания трехмерных пигментированных конструкций кожи человека in vitro с однородной пигментацией кожи».
Чтобы создать пигментированные кожные конструкции, команда использовала три разных типа клеток кожи — кератиноциты, меланоциты и фибробласты — и двухэтапный метод биопечати «капля по требованию».Вей Лонг Нг объяснил: «Двухэтапная стратегия биопечати включает изготовление иерархических пористых структур на основе коллагена (которые очень похожи на дермальную область кожи) и отложение эпидермальных клеток, таких как кератиноциты и меланоциты, в заранее определенных местах поверх биомиметические кожные конструкции для создания трехмерных пигментированных конструкций кожи человека in vitro.
«Когда мы сравнили 3D-биопечать кожные конструкции с теми, которые были изготовлены с использованием метода ручного литья, мы обнаружили два отчетливых различия между двумя подходами к изготовлению — распределение клеток на верхних участках дермы и микроструктуры внутри кожных областей. Двухэтапная стратегия биопечати позволяет строго контролировать стандартизованное распределение ячеек с печатью по сравнению с методом ручного литья ".
Он добавил: «Кроме того, техника биопечати позволяет манипулировать размерами пор в трехмерных матрицах коллаген-фибробласты для создания иерархических пористых структур, которые четко видны в естественных тканях кожи. В отличие от этого, настройка микроструктуры кожи в трехмерном коллагене — Матрицы фибробластов, использующие метод ручного литья, являются чрезвычайно сложной задачей ».
Помимо возможности создания кожных трансплантатов с коррекцией пигментации, метод 3D-биопечати также может быть использован для разработки кожных конструкций для токсикологических испытаний и фундаментальных исследований клеточной биологии.