フランスのCTIBiotechが商業用途向けに3Dプリント皮膚モデル2種を発売

2020年11月30日、Antarctic Bearは、フランスのスタートアップ企業CTIBiotechがスキンケア用のバイオプリントフルスキンモデル2種を発売したことを知りました。人間に最も適合する製品を作るための最良のツールを研究者に提供することに尽力している同社は、正常な皮膚と炎症を起こした皮膚に適した薬剤や成分をスクリーニングするための皮膚モデルや、皮脂分泌のスクリーニングや火傷の研究のための3Dプリント皮脂腺モデルを実演した。

CTIBiotechが開発した3Dバイオプリンティング技術により、研究者は大量の人体組織モデルを作成し、生物医学研究を前進させることができると期待されています。さらに、医薬品や化粧品の分野では、スキンケア製品に対する規制や消費者の要求が高まっており、迅速で信頼性が高く安全なテストが最優先事項となっています。 CTIBiotech のバイオプリンティングにおける最新のイノベーションは、これまで難しい作業と考えられてきた皮膚モデルの作成を加速させることが期待されています。

CTIBiotechの新しいバイオプリントフルスキンモデル2点が、COVID-19パンデミックのためバーチャルで開催された第31回国際化粧品技術者連盟（IFSCC）日本大会で発表されました。 CTIBiotech は、皮膚化粧品、医療機器、化粧品機器、医療機器に含まれる成分の有効性と安全性を評価するための定期的なテストのニーズに応えながら、5 年間にわたりスキンケアアプリケーション向けの新しいモデルを生産するためのバイオプリンティングの専門知識を磨き続けてきました。さらに、皮膚再生や火傷に対する臨床試験も準備中だ。

△3Dバイオプリンティングで作られた人工人間の皮膚は、数週間後に成熟します。画像提供：CTIBiotech。CTIBiotechとドイツ皮膚科学研究所バイヤスドルフの研究者は、バイオプリンティング技術を使用して、脂質生成と有効成分のハイスループットスクリーニングを研究し、皮脂腺を含む革新的なin vitro全皮膚モデルを開発しました。これらの革新的でコスト効率が高く、有用なモデルは、近い将来、高度な化粧品や皮膚科製品の開発のための強力なツールになる可能性があります。

皮脂腺は、皮膚を滑らかにする脂質の混合物を分泌し、外部からの攻撃に対する最初の防御機構の 1 つとなっています。また、皮膚の微生物叢の調節を助け、抗酸化作用と抗老化作用も持っています。 CTIBiotechの共同創設者兼CEOのニコ・フォラッツ氏は、バイヤスドルフ社は新製品や新成分を迅速にスクリーニングできる技術へのアクセスを必要としていたが、同時に、皮脂の分泌を促進または抑制する新製品を研究者が研究するのに役立つほど先進的で洗練された技術も必要だったと語った。

△ A) バイオインクとネイティブ CTIBiotech 細胞を使用した 3D バイオプリント皮膚モデル、B) 8 日後に Live/Dead 試薬を使用して生存率テスト、C) 3D バイオプリントの 21 日後、CTIBiotech 提供の画像特に地球規模の汚染の増加とアレルギー性皮膚の発生率の上昇により、迅速かつ正確な人間の皮脂スクリーニングは非常に重要です。 CTIBiotech は、ドナーから採取した皮膚サンプルから細胞集団を増殖させる迅速なプロセスを設計しました。次に、ヒト細胞バイオプリンティング戦略を応用して、マクロとミクロの両方のスケールで皮膚モデルを設計および印刷することにより、研究者は、成分と薬物の迅速なスクリーニングのために、表皮、真皮、皮脂腺を含む多腺微細藻類フルスキンモデルを作成することに成功しました。

この規模でのスクリーニングにより、肌の治療に役立つ適切な製品と製品濃度をより迅速に選択できるようになります。 3D モデルは CAD ソフトウェアを使用して設計され、その後、Cellink の Bio X 3D システムを使用して 12 ウェルプレートにバイオプリントされました。その後、印刷されたモデルは 21 日間の熟成期間を経ました。 CTIBiotech は、2 時間で 100 を超える再現可能な皮膚モデルを 3D プリントすることができました。同社は、3Dモデルによって、より多くの病理学的データと、特定の成分が肌に与える影響に関するリアルタイムのデータを提供できるため、顧客にとってより適切で的を絞った化粧品や医薬品の選択が可能になると主張している。実際、Forraz 社はニキビや火傷用の皮脂腺モデルを積極的に開発していると語っています。

「ニキビに効く薬はほとんどなく、多くの製薬会社がニキビ治療プログラムを立ち上げたいと考えています」とフォーラズ氏は示唆する。「同様に、やけど患者の保湿を助ける薬も求められています。この症状に対処する必要のある薬は、私たちが作ったバイオプリント皮膚をモデルにできるでしょう。」
△3Dバイオプリント微細藻類モデルの構造、画像提供：CTIBiotech
CTIBiotech が開発した第 2 の皮膚モデルは、炎症を軽減または予防する化粧品成分をスクリーニングするためのバイオプリントされた免疫成熟マクロファージ全皮膚 in vitro テストシステムです。マクロファージが研究対象に選ばれたのは、皮膚の免疫力学において極めて重要なためです。これらの特殊な細胞は、体の防御の最前線であり、細菌などの有害な外来生物を検出して破壊することができます。

今回、CTIBiotech はフランスの化粧品添加剤メーカー BASF Care Creativity と協力し、モデルを構築しました。同社は、特定のスキンケア成分をターゲットにし、皮膚の炎症を軽減する信頼性の高いモデルの開発を目指しています。フォラズ氏は、BASFのような企業はスキンケア製品の効能と安全性をできるだけ早く予測する必要があると述べた。致命的ではない皮膚疾患を予防および治療するためのソリューションに対するニーズは高まっていますが、適切で手頃な価格の検査システムの供給は追いついていません。 CTIBiotech は、安全性に関する懸念と規制により、より複雑な in vitro 皮膚モデルと in vitro テストに対する需要が高まっていることに気付きました。

△21日後に成熟した3Dバイオプリント皮膚モデル、写真提供：CTIBiotech 免疫皮膚モデルを作成するために、バイオプリントモデルは事前にそれぞれSketchUpとSlic3rソフトウェアを使用してコンピューター上で設計およびスライスされ、Gコードファイルが生成された。その後、増殖した細胞は皮膚の発達に適したバイオインクと混合され、Cellink の Bio X デバイスを使用して 12 ウェルプレートに 3D プリントされました。 2 時間以内に 100 個以上の同一の皮膚モデルが 3D プリントされました。

BASFとBeiersdorfは、現在CTIBiotechによって商品化されているこれらのモデルを使用する最初の2社ですが、Forraz氏は、現在、より多くの企業、さらにはパリの臨床病院でもバイオプリントモデルをテストしていることを確認しました。

「化粧品、皮膚科、病院での治療に応用するために、できるだけ人間の状態に近い人間の組織をバイオプリントするというアイデアです。私たちは皮膚モデルとガンモデルを継続的に開発することに関心がありますが、長期的には頭皮と皮膚の色素のバイオプリントモデルの開発をすでに検討しており、さらにニューロンを皮膚モデルに統合して敏感肌モデルを作成しようとしています（ただし、これはまだ進行中です）」とフォーラズは続けます。

△バイオプリント皮膚モデルと手作り皮膚モデルの再現性、画像提供：CTIBiotech バイオプリント技術のおかげで、CTIBiotech は人体組織モデルの開発と製造プロセスにおける自動化イノベーションを通じてビジネスを変革しています。複数のコピーが作製され、患者自身の組織と生物学的に同一であるこれらの新しいモデルは、新しい抗がん剤やより効果的なスキンケア製品などの研究開発にとって強力な足がかりとなるでしょう。

出典: 3dprint

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