Ученые напечатали волосяные фолликулы в выращенной в лаборатории коже

Когда речь идет об инженерии человеческой кожи, волосы могут показаться излишними. Однако волосяные фолликулы очень важны: они вырабатывают пот, помогая регулировать температуру тела, и содержат стволовые клетки, способствующие заживлению кожи.

Волосяные фолликулы также являются местом проникновения лекарственных и косметических средств местного действия, что делает их важной частью дерматологических испытаний. Однако сегодня первоначальные испытания на безопасность проводятся на инженерных тканях кожи, в которых отсутствуют волосяные фолликулы.

"В настоящее время современные модели кожи - искусственные структуры, имитирующие человеческую кожу, - достаточно просты. Если усложнить их, добавив волосяные фолликулы, мы получим еще больше информации о взаимодействии кожи с препаратами местного действия", - говорит Каролина Катарино, доктор философии, первый автор исследования, получившая докторскую степень в Rensselaer и в настоящее время занимающаяся разработкой новых методов тестирования кожи в Grupo Boticário, косметической компании в ее родной Бразилии.

Вначале процесса образцы клеток кожи и фолликулов делятся и размножаются в лаборатории до тех пор, пока не будет получено достаточное количество клеток для печати. Затем исследователи смешивают каждый тип клеток с белками и другими материалами для создания "биочернил", используемых принтером. Используя очень тонкую иглу для нанесения биочернил, принтер создает кожу слой за слоем, одновременно создавая каналы для размещения волосяных клеток. Со временем клетки кожи мигрируют в эти каналы, окружающие волосяные клетки, повторяя структуру фолликулов, присутствующих в настоящей коже.

Сейчас срок жизни этих тканей составляет две-три недели, что недостаточно для развития волосяных стержней. Будущая работа исследовательской группы направлена на продление этого периода, что позволит волосяным фолликулам созреть и проложит путь к их использованию при тестировании лекарств и пересадке кожи.

"Наша работа является доказательством того, что структуры волосяных фолликулов могут быть созданы с высокой точностью и воспроизводимостью с помощью 3D-биопринтинга. Такой автоматизированный процесс необходим, чтобы сделать возможным биопроизводство кожи в будущем", — сказал Панкадж Каранде, доцент кафедры химической и биологической инженерии, который руководил исследованием.

Результаты исследования, опубликованные в журнале "Science Advances", могут найти применение в регенеративной медицине и тестировании лекарственных препаратов, хотя до создания трансплантатов кожи, на которых будут расти волосы, надо ждать еще несколько лет.