研究

研究人员3D印刷患病皮肤观察糖尿病患者的皮肤感染

一个来自韩国的研究小组浦项科技大学(Postech)和釜山国立大学有3D印刷体外人工皮肤模型,观察糖尿病患者患病的皮肤病。

据研究人员称,尽管3D细胞打印技术在制造人造皮肤方面正在取得进展,但尚未报道显示天然皮肤病理过程的疾病模型。

因此,研究团队在使用3D细胞印刷技术的情况下与生理过程建模3D患病的皮肤组织,其与2型糖尿病相关的生理过程。研究人员还通过应用试验药物来证明了其新的疾病模型的可行性。

研究人员说:“通过3D细胞打印,我们现在可以在体外观察皮肤病,而无需实际经历。”“我们希望它能取代传统上用来观察皮肤病的动物模型。

“已经证明了作为新药开发疾病模型的适用性是显而易见的。”

与糖尿病相关的皮肤问题

根据美国糖尿病协会在美国,皮肤健康问题往往是糖尿病的第一个明显迹象。2型糖尿病会使现有的皮肤问题恶化,并引发新的问题,如水泡、皮疹、真菌感染和瘙痒。

当体内不正常响应胰岛素或不能产生足够的胰岛素以维持正常的血糖水平时,通常会发生这种反应。长期糖尿病具有高血糖(高血糖)的并发症往往与血液循环不良有关,这可能会损害细胞功能并使自我愈合困难。

据研究人员称,与糖尿病相关的皮肤病的治疗效果仍然很差。在他们的论文中,他们的轮廓,先前的研究主要集中在糖尿病动物模型的发展探讨皮肤伤口愈合和开发药物的反应,然而道德问题在使用动物和不准确的可能性由于动物和人类之间的遗传差异限制这种方法。

因此,由Postech教授和Minjun Ahn领导的研究团队和Postech和Minjun Ahn的Postech和Pusan国立大学教授,转向了3D印刷来工程师为人类皮肤模型提供更准确的人类皮肤行为的预测细胞。

研究中如何使用3D细胞打印技术来制造人造患病皮肤模型。通过POSTECH形象。
研究中如何使用3D细胞打印技术来制造人造患病皮肤模型。通过POSTECH形象。

3D打印人造皮肤

3D细胞印刷已经部署到工程师血管化皮肤层,如Hypodermis,Dermis和世​​界各地的研究项目中的表皮。

在他们的研究中,研究人员使用了基于液滴的细胞3D打印技术来制造糖尿病人皮肤成纤维细胞、组成纤维结缔组织的细胞和角质形成细胞(表皮中发现的主要类型的细胞)。

然后,他们打印了一个患病的人类皮肤模型,将这些结构嵌入主要的皮肤层(表皮、真皮、皮下和血管),从而制造出显示2型糖尿病特性的皮肤伤口。

该研究小组假设,当正常的角质形成细胞与糖尿病成纤维细胞组成的真皮层相互作用时,它们将分化为糖尿病表皮。

在他们的研究期间,当他们观察糖尿病人工皮肤模型中观察缓慢的伤口愈合时,这一假设被证明,糖尿病皮肤的典型特征。当向模型中加入含有血管的糖尿病脂肪组织层时,确认所有在糖尿病中通常观察到的胰岛素抵抗,脂肪细胞肥大,促炎反应和血管功能障碍。

这些调查结果验证了研究小组的人工皮肤模型作为一种可行的工具,可以观察和模拟与2型糖尿病相关的皮肤病,以便进一步了解糖尿病患者内皮肤细胞的行为。

为了展示他们设计的糖尿病皮肤在皮肤病研究和药物测试中的潜在应用,研究人员在三天时间里对模型的血管通道进行了药物测试。然后他们观察了表皮的功能恢复能力和人工皮肤炎症反应的减少。

展望未来,该团队预计他们的人造皮肤模型将为取代用动物来观察和测试皮肤病铺平道路,并最终为药物开发提供一种新的疾病模型。

有关这项研究的进一步资料,请参阅题为:利用3D细胞打印技术在体外模拟2型糖尿病的病理生理特征的患病人体皮肤等效物工程发表在生物材料杂志上。该研究由B. Kim, M. Ahn, W. Cho, G. Gao, J. Jang和D. Cho共同撰写。

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特色的图像显示研究中如何使用3D细胞打印技术来制作人工患病皮肤模型。通过POSTECH形象。

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