法國(guó)CTIBiotech推出兩款3D打印皮膚模型供商業(yè)化應(yīng)用

2020年11月30日,，南極熊獲悉,，法國(guó)初創(chuàng)公司CTIBiotech推出了兩種用于皮膚護(hù)理的生物打印全皮膚模型。這家公司致力于為研究人員提供最好的工具,，以制造出與人類最相容的產(chǎn)品,，并展示了用于篩查適合正常和發(fā)炎皮膚的藥物及成分的皮膚模型,，以及3D打印皮脂腺模型用于油脂分泌物篩查和燒傷研究,。

CTIBiotech開發(fā)的3D生物打印技術(shù)，有望使研究人員創(chuàng)建大量人體組織模型并推進(jìn)生物醫(yī)學(xué)研究,。此外,，在醫(yī)藥和化妝品領(lǐng)域，對(duì)皮膚產(chǎn)品的法規(guī)和消費(fèi)者要求已經(jīng)提高,，因此將快速,、可靠和安全的測(cè)試作為首要任務(wù)。CTIBiotech在生物打印方面的最新創(chuàng)新有望幫助加速​​皮膚模型的創(chuàng)建,，而皮膚模型在過(guò)去一直被認(rèn)為是一項(xiàng)艱巨的任務(wù),。

CTIBiotech的兩項(xiàng)新的生物打印全皮膚模型在日本第31屆國(guó)際化妝品化學(xué)家聯(lián)合會(huì)（IFSCC）大會(huì)上亮相，這場(chǎng)大會(huì)也因?yàn)槭艿紺OVID-19病毒流行的影響而變?yōu)榫�上舉辦,。 CTIBiotech一直致力于改進(jìn)生物打印專業(yè)知識(shí),，以生產(chǎn)出適用于皮膚護(hù)理應(yīng)用的新模型，已有5年的歷史,，可滿足不斷反復(fù)的測(cè)試需求,，以評(píng)估皮膚美容產(chǎn)品，醫(yī)療和美容設(shè)備或醫(yī)療器械中所含成分的功效和安全性,。此外,，他們也在準(zhǔn)備皮膚再生和燒傷的臨床試驗(yàn)。

△通過(guò)3D生物打印制作的人造人皮,，經(jīng)過(guò)數(shù)周時(shí)間成熟,，圖片由CTIBiotech提供

來(lái)自CTIBiotech和德國(guó)皮膚學(xué)研究實(shí)驗(yàn)室Beiersdorf的研究人員開發(fā)了一種創(chuàng)新的體外全皮膚模型，包括皮脂腺,，利用生物打印技術(shù)研究脂質(zhì)的產(chǎn)生和活性成分的高通量篩選,。這些創(chuàng)新的、具有成本效益的、有用的模型可能在不久的將來(lái)成為開發(fā)先進(jìn)化妝品和皮膚病產(chǎn)品的有力工具,。

皮脂腺分泌混合脂質(zhì)潤(rùn)滑皮膚,，使其成為抵御外界侵害的首要防御機(jī)制之一，也有助于調(diào)節(jié)皮膚微生物組,，具有抗氧化特性和抗衰老特性,。CTIBiotech聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Nico Forraz表示，拜爾斯道夫公司需要獲得能夠快速篩選新產(chǎn)品或成分的技術(shù),，但同時(shí)也可以足夠先進(jìn)和復(fù)雜,，幫助研究人員研究能夠促進(jìn)或減少皮脂分泌的新產(chǎn)品。

△ A）3D生物打印皮膚模型與生物墨水和原生CTIBiotech細(xì)胞,，B）8天后使用Live/Dead試劑進(jìn)行可行性檢測(cè),，C）3D生物打印21天后，圖片由CTIBiotech提供

快速和準(zhǔn)確的人類皮脂篩查是非常重要的,，特別是由于全球污染的增加和過(guò)敏性皮膚發(fā)病率的上升,。CTIBiotech設(shè)計(jì)了一個(gè)快速的流程，從捐贈(zèng)者那里采集皮膚樣本,，用于培養(yǎng)細(xì)胞群,。然后，通過(guò)調(diào)整人體細(xì)胞生物打印策略,，在宏觀和微觀尺度上設(shè)計(jì)打印皮膚模型,，研究人員成功地創(chuàng)建了一個(gè)多腺體微海藻全皮膚模型，包括表皮,、真皮和皮脂腺,，用于快速篩選成分和藥物。

在這種規(guī)模上進(jìn)行篩選,，可以更快地選擇合適的產(chǎn)品和對(duì)皮膚治療有用的產(chǎn)品濃度,。使用CAD軟件設(shè)計(jì)3D模型，然后用Cellink的Bio X 3D系統(tǒng)在12孔板中進(jìn)行生物打印,。之后,，打印的模型經(jīng)過(guò)21天的成熟期。CTIBiotech能夠在兩小時(shí)內(nèi)3D打印出一百多個(gè)可重復(fù)的皮膚模型,。他們宣稱,，3D模型可以提供更多的病理數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，說(shuō)明某種成分對(duì)皮膚的影響,，從而可以更好,、更有針對(duì)性地為客戶選擇化妝品和藥品。事實(shí)上,，F(xiàn)orraz表示,，他們正在積極研發(fā)針對(duì)痤瘡和燒傷的皮脂腺模型,。

Forraz建議："針對(duì)痤瘡的有效藥物非常少，許多制藥公司希望推出抗痤瘡項(xiàng)目,。同樣,，也需要能夠幫助燒傷患者進(jìn)行保濕的藥物。任何需要解決這種情況的藥物,，都可以以我們制作的生物打印皮膚模型為模型,。"

△3D生物打印微海藻模型的結(jié)構(gòu)，圖片由CTIBiotech提供

CTIBiotech開發(fā)的第二種皮膚模型,，是一種生物打印免疫成熟的巨噬細(xì)胞全皮膚體外測(cè)試系統(tǒng),，用于篩選減少或預(yù)防炎癥的化妝品成分。之所以選擇巨噬細(xì)胞進(jìn)行研究,，是因?yàn)榫奘杉?xì)胞在皮膚的免疫動(dòng)力學(xué)中極為重要,，這些特化細(xì)胞是人體的第一道防線，可以檢測(cè)并破壞細(xì)菌等有害外來(lái)生物,。

此次,，CTIBiotech與法國(guó)化妝品增材制造商巴斯夫護(hù)理創(chuàng)意公司合作構(gòu)建模型，他們希望有一個(gè)可靠的模型,，針對(duì)特定的護(hù)膚成分,，減少皮膚炎癥。Forraz表示,，像巴斯夫這樣的公司需要盡早預(yù)測(cè)護(hù)膚品的功效和安全性。人們對(duì)預(yù)防和治療非致命性皮膚病的解決方案的需求越來(lái)越大,，但合適的,、可負(fù)擔(dān)的篩查系統(tǒng)的供應(yīng)卻沒(méi)有跟上。CTIBiotech檢測(cè)到,，出于安全考慮和法規(guī),，對(duì)更復(fù)雜的體外皮膚模型和體外測(cè)試的需求在增加。

△3D生物打印皮膚模型21天成熟后,，圖片由CTIBiotech提供

為了創(chuàng)建免疫皮膚模型,，事先用SketchUp和Slic3r軟件分別在電腦上設(shè)計(jì)和切片生物打印模型，以便生成G代碼文件,。然后,，將擴(kuò)增后的細(xì)胞分別與適合皮膚發(fā)育的生物墨水混合，用Cellink公司的Bio X設(shè)備在12孔板中進(jìn)行3D打印,。兩小時(shí)內(nèi)3D打印出了一百多個(gè)相同的皮膚模型,。

目前CTIBiotech正在將其商業(yè)化，巴斯夫和拜爾斯道夫是最早使用這些模型的兩家公司,，但Forraz證實(shí),，他們現(xiàn)在正在為更多的企業(yè)甚至巴黎的臨床醫(yī)院測(cè)試生物打印模型。

"我們的想法是生物打印一個(gè)盡可能接近人體狀況的人體組織，應(yīng)用于化妝品,、皮膚病學(xué)和醫(yī)院治療學(xué),。我們有興趣不斷開發(fā)我們的皮膚模型和癌癥模型，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,，我們已經(jīng)在尋求開發(fā)頭皮皮膚和皮膚色素沉著的生物打印模型,，甚至試圖將神經(jīng)元整合到我們的皮膚模型中，以創(chuàng)建敏感的皮膚模型（但這還在進(jìn)行中）,。"Forraz繼續(xù)說(shuō)道,。

△生物打印皮膚模型與手工皮膚模型的可重復(fù)性，圖片由CTIBiotech提供

得益于生物打印技術(shù),，CTIBiotech正在通過(guò)對(duì)人體組織模型開發(fā)和生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化創(chuàng)新來(lái)改變其業(yè)務(wù),。這些新的模型以多份的形式生產(chǎn)，與患者自身的組織在生物學(xué)上完全相同,，將成為研究和開發(fā)新的抗癌藥物或更有效的護(hù)膚品等的有力踏板,。


編譯自：3dprint