ロレアル、正確なテストと皮膚研究のために皮膚シミュレーションモデルを3Dプリント

この投稿は Coco Bear によって 2024-3-28 22:07 に最後に編集されました。

美容業界の大手企業であるロレアルは、1980年代から皮膚研究で大きな進歩を遂げてきました。2015年からはバイオプリンティング技術の研究も始めました。 2024年3月、アンタークティックベアはロレアルが革新的な再構築皮膚モデルを発売したことを知りました。研究者たちは特殊なバイオプリンティング法を使用して、自然な皮膚に似た構造を迅速かつ正確に作成しました。この画期的な発明により、ロレアルなどの企業が化粧品やスキンケア製品をテストする方法に革命が起こると期待されている。さらに、研究チームは、傷の治癒の改善や火傷患者のための個別化された皮膚移植の開発など、医療の進歩を約束している。

この皮膚モデルは、科学的影響を加速させるために、ロレアル先端研究チームとオレゴン大学フィル・アンド・ペニー・ナイト・キャンパスのポール・ダルトン教授が協力して開発しました。研究結果は、「電界紡糸と溶融電界書き込みによって製造された、カスタマイズされた皮膚組織工学のための初の先進的二層スキャフォールド」というタイトルで、Advanced Functional Materials 誌に掲載されました。

オリジナルリンク: https://doi.org/10.1002/adfm.202314757

ダルトン研究室とロレアルの研究者は、3Dプリントされた糸の微細構造ネットワークを通じて細胞外マトリックスを模倣したプラスチック製の足場を開発した。ロレアルの研究者たちは、これらの足場で細胞を培養し、各層に異なる細胞タイプを成長させて人工皮膚を作りました。この膜は、異なる層の細胞が発達する際に混ざり合うのを防ぎます。従来の製造方法では層状感はありませんでしたが、3Dプリント技術により本物の皮膚のような仕上がりを実現しました。

△3Dプリンターは新世代の人工皮膚の製造に極めて細い糸を生産する

多孔質の足場を作成するために、ダルトンのチームのメンバーは、溶融エレクトロライティング（MEW）と呼ばれる 3D 印刷技術を使用しました。 MEW は電界を利用して、ノズルから溶融した印刷用プラスチックを細い糸状に引き出し、印刷を正確に制御します。この技術により、天然の皮膚繊維の繊細な構造に似た、1 ミクロンよりも細いものもある、極めて細い繊維を生成できます。この繊維はポリカプロラクトン（PCL）と呼ばれるプラスチック素材で作られており、安全で生分解性があり、縫合糸やインプラントなどの医療用途に使用できます。この素材は人体への使用がFDAに承認されているため、実用化が容易です。

スキャフォールドは本質的に、MEW プロセスによって作成される構造であり、皮膚細胞が成長して皮膚組織を形成するための基盤として機能します。この足場に真皮細胞を植え付けると、真皮マトリックスを正確に模倣した構造が形成されます。

△in vitro皮膚モデルに使用される二重層スキャフォールド。

研究者らによると、MEW の利点は、スキャフォールドの特性、つまり多孔性、孔のサイズと配置、繊維の配置方法を調整できることです。このカスタマイズにより、スキャフォールドが人間の皮膚の複雑な構造に非常に似通ったものとなり、適切な細胞の配置と機能が促進されます。この技術のもう一つの利点は、皮膚再建に必要な時間が通常の21～35日から18日に短縮されることです。

この研究で開発された足場は、皮膚の自然な構造を模倣するように設計された 2 つの主な層で構成されています。
●上層は肌の最外層を模した密集構造。●下層は肌の内側に似て、より開放的で多孔質構造。

この設計により、人間の皮膚をリアルに再現することができ、正確なテストや研究に不可欠です。

△ エンジニアリングスキンモデルのクローズアップ

このスキャフォールドは、その構造が実際の皮膚の特性を模倣している点でユニークです。繊維のサイズと配置を調整することで、スキャフォールドは皮膚の質感と弾力を再現することができ、化粧品や医薬品の効果をテストするのに役立ちます。研究の実験段階では、ダルトンのチームは健康なドナーからヒトの皮膚細胞を分離し、培養することに焦点を当てた。皮膚サンプルは、健康な個人、具体的には整形手術を受けたヨーロッパ系白人の被験者の乳房皮膚組織片（研究のために切除された組織の小部分）から採取されました。これらの組織片は、線維芽細胞やケラチノサイトなどの皮膚細胞を分離するための主な材料となります。

研究者らは MEW を使用して、これらの細胞が成長して相互作用できる足場を作成し、皮膚モデルの構造的基礎を作成しました。人間の皮膚の実際の構造と機能を再現するように慎重に設計されたこの足場は、実験の成功に重要な役割を果たしました。モデルをさらに改良するために、細胞の成長期間やビタミン C の添加などのさまざまな条件がテストされました。人間の皮膚を模倣した皮膚モデルをターゲットにして、製品のテスト方法や皮膚の健康に関する研究方法を改善します。

ロレアルは現在、この人工皮膚を化粧品やスキンケア製品のテストに使用しており、将来的にはダルトンのチームとロレアルの研究者らは、糖尿病性足潰瘍の治療や火傷患者のための皮膚移植片の作成など、皮膚組織工学における基礎となる足場の他の潜在的な用途を調査する予定です。ダルトン氏のチームが開発した足場は、皮膚だけでなく、人工血管や損傷した神経の再生を助ける構造など、さまざまな生物医学的用途をサポートする可能性がある。

「人工皮膚の設計は極めて重要であり、より幅広い用途に応用できる可能性がある」とダルトン氏は語った。「世界には未だ解決されていない病気や怪我がたくさんあるため、これらの問題に対処するための追加ツールを持つことは非常に価値がある。さらに、この高度な皮膚モデルは、従来の動物実験から離れて、より倫理的で人道的な研究方法への大きな転換を示している」この変更は、研究開発プロセスにおける動物実験をなくすというロレアルの取り組みに沿ったものです。同社は1989年に完成品の動物実験を正式に中止し、2013年には原料の動物実験も中止しました。同社は代替試験方法の先駆者であり、動物実験をしない美容研究をサポートしています。

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