Биотехнологи создали методику 3D-печати аналога кожи с волосяным покровом

ТАСС, 13 октября. Биотехнологи из США создали метод, позволяющий использовать разные типы клеток кожной ткани в качестве "биочернил" для печати рукотворного аналога человеческой кожи с естественным волосяным покровом. Подобные материалы можно использовать для регенерации поврежденных кожных покровов и для тестов косметики, пишут ученые в статье в журнале Science Advances.

"Нам удалось полностью воспроизвести трехмерную структуру волосяных луковиц при помощи полностью автоматической системы, построенной на базе трехмерного биопринтера и клеточных "биочернил". Наш подход можно использовать для быстрой проверки токсичности или регенеративных качеств различных веществ и лекарств, а также для выращивания аналогов кожи с волосяным покровом", - говорится в исследовании.

Открытие было совершено группой биотехнологов под руководством профессора Политехнического института Ренесселера в Трое (США) Панкаджа Каранде в ходе опытов с так называемыми сфероидами, трехмерными культурами клеток. Сейчас такие клеточные структуры применяются для воспроизведения свойств сложно устроенных тканей тела человека, в том числе и волосяных луковиц.

Как отмечают исследователи, 10 лет назад их коллеги выяснили, что сфероиды из так называемых DPC-клеток, одного из подтипов клеток кожи, можно использовать для выращивания полноценных аналогов волосяных луковиц, если поместить их внутрь специально устроенной питательной среды в каплях гидрогелей. Этот подход позволяет получать небольшое число "зародышей" волосяных луковиц, которые будут производить волосы при их пересадке в кожу.

Исследователи смогли воспроизвести и полностью автоматизировать этот процесс при помощи системы трехмерной печати. Для этого ученые разработали несколько форм "биочернил" на базе культур DPC-клеток, кератиноцитов, меланоцитов и других типов клеток кожи, и использовали их для "печати" сфероидов, способных превращаться в волосяные луковицы.

Последующие наблюдения показали, что этот подход позволяет массово производить как отдельные волосяные луковицы, так и встраивать их внутрь рукотворных аналогов кожи, выращенных другими способами. Схожим образом, как предполагают исследователи, можно "напечатать" и другие сложные элементы кожного покрова, в том числе сальные железы, что приблизит человечеству к созданию терапий, позволяющих полностью регенерировать кожные покровы при ожогах и других травмах.

О регенерации органов и тканей

В последние 10 лет ученые активно работают над созданием технологий, которые позволяют выращивать искусственные аналоги печени, почек, кожи, сетчатки глаз и многих других тканей и органов из культур эмбриональных и "перепрограммированных" стволовых клеток. Сейчас биологи используют для этих целей трехмерные каркасы из биополимеров, очищенные от клеток органы людей и животных, а также различные трехмерные конструкции из стволовых клеток.