3D打印仿生皮肤能否替代化妆品动物实验?

出自:ecowatch

作者:Cristen Hemingway Jaynes

3D打印仿生皮肤能否替代化妆品动物实验?
由优化水凝胶制成的3D打印仿生皮肤结构 图源:Manisha Sonthalia/韦洛尔理工学院

奥地利格拉茨理工大学与印度韦洛尔理工学院的研究团队正致力于开发3D打印人类皮肤仿制品,这项技术有望取代化妆品领域的动物实验。

根据欧盟2010年颁布的《用于科学目的的动物保护指令》(第2010/63/EU号),自2013年起欧盟全面限制化妆品及其成分的动物实验。

此后,科学家们一直在寻找替代方案来测试防晒霜等化妆品的毒性和吸收性。

“我们通过3D打印制备的仿生皮肤水凝胶必须满足多项严苛要求,”生物基系统化学与技术研究所的Karin Stana Kleinschek教授在格拉茨理工大学的新闻稿中强调,”这些水凝胶需具备与活体皮肤细胞交互的能力,不仅要维持细胞存活,还必须确保其正常生长繁殖。”

3D打印仿生皮肤能否替代化妆品动物实验?
搭载人体角质细胞的3D打印结构 图源:Manisha Sonthalia/韦洛尔理工学院

该团队正致力于开发仿生皮肤,这种仿制品能精准模拟人类皮肤天然生物力学特性和三层组织结构。其核心技术在于将活体细胞与水凝胶配方同步进行3D打印。

水凝胶因其高含水量特性,可为细胞生长与整合提供理想环境。但这一特性也意味着3D打印成品必须通过机械和化学手段实现稳定。”格拉茨理工大学正重点攻关交联稳定技术,”新闻稿特别指出,”最理想的状态是仿效自然机制,在温和条件下不使用细胞毒性化学物质即可完成交联。”

当打印结构达到稳定状态后,印度团队将对其进行毒性和耐受性测试。不过要实现仿生皮肤量产,必须首先确保水凝胶中的皮肤细胞能在培养环境中存活2-3周。达到这一标准后,这种仿生皮肤便可投入化妆品细胞实验。

首批在细胞培养中测试的3D打印水凝胶已获成功。”下一步,我们将用这些3D打印模型(皮肤仿制品)测试纳米颗粒,”Kleinschek表示,”这是格拉茨理工大学与韦洛尔理工学院优势互补的科研典范。我们在组织仿生材料领域数十年的积淀,与对方在分子细胞生物学方面的专长相得益彰。目前双方正携手优化水凝胶配方,验证其替代动物实验的实用价值。”

相关研究成果《组织工程自支撑(纳米)纤维素基3D支架制备方案》已发表于《STAR Protocols》期刊。

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