导读
皮肤是我们与外部环境的第一个主要接口,是一个非常有吸引力的再生器官,在过去40年里,科学家们对它进行了大量的探索(Loai, 2019;Tarassoli, 2017)。皮肤组织模型的广泛应用领域,从药物筛选到化妆品测试和伤口愈合研究,部分原因是因为皮肤组织的组成相对简单,可以描述为两个主要层,每层都具有一种主要细胞类型。在过去已经建立了2D模型和培养系统。然而,这些模型并不能完全重述原生皮肤,也缺乏3D模型提供的空间组织(Loai,2019; Singh,2020;Vijayavenkataraman,2016)。为了增加物理相关性,提高体外结果与体内条件的可译性,迫切需要3D皮肤组织模型。
仪器:CELLINK BIOX
墨水:GelXA Skin生物墨水和Col MA生物墨水
细胞:人真皮成纤维细胞、表皮角质形成细胞
过程:
❶设计皮肤模型
❷打印真皮层和表皮层
❸3D生物打印皮肤组织模型转移到transwell板中,皮肤组织模型从液体培养到气液界面培养。
结果:
该皮肤组织模型的构建方法创建了一个完整且坚固的结构,可保持它在整个实验过程中的形状。样品横切面的H&E染色初步表明,6天时真皮和表皮这两个隔室之间的连接很弱。但在第14天,两层已经合并(图4)。在第14天,可以看到表皮平滑地跟随真皮的轮廓,真皮和角质形成细胞开始重组。
进一步观察表皮发育,免疫荧光图像显示角蛋白14的表达在整个培养过程中保持不变,而角蛋白10和聚丝蛋白的表达在第14天增加。角蛋白10作为分化角质细胞的标记物,位于表皮的中间部分,而角化层的标记物聚丝蛋白应位于表皮的最外层。角蛋白10和聚丝蛋白表达的明显增加表明角质细胞已经开始分化。在第14天,聚丝蛋白的表达向结构的顶部,朝向气-液界面,显示了细胞在生物打印模型内的重组能力。
总结:
这项研究举例说明了如何使用原代细胞培养系统和CELLINK的3D生物打印平台进行全厚度皮肤组织模型的3D生物打印。
★ GelXA SKIN生物墨水为皮肤发育提供了良好的环境,ColMA表皮生物墨水支持皮肤组织模型内表皮的形成。
★ 该皮肤模型设计为表皮和真皮的发育形成了一个稳定的平台,在14天的培养期间保持稳定,但它可以培养更长时间,以允许其他真皮和表皮标记物进一步成熟。
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