
韓國浦項科技大學材料科學與工程系Sungjune Jung教授團隊通過使用MicroFab Jetlab II噴墨打印系統使生物墨水能夠在皮升水平上提供均勻的細胞分布,使得真皮上表皮角質形成細胞分布的更準確、更均勻。壓電噴墨打印技術改進了表皮層的構建步驟,可以為進一步的研究提供更多種類的皮膚模型。
介紹
皮膚是我們身體最大的部分,代表性特征是其結構由多層組成。最外層的薄層表皮形成了自己的多個亞層,從高度組織化的表皮角質形成細胞到抵御入侵者(如生物病原體)的物理屏障,表皮具有保護作用,而真皮主要由細胞外基質(ECM)和真皮成纖維細胞組成,發揮緩沖、傳感、分泌和調節等剩余功能。人類皮膚等效物在質量、再現性和生產方法方面存在的問題是生物學、醫學、化妝品和倫理學等許多領域的挑戰性問題之一,為了解決這個問題,浦項科技大學材料科學與工程系Sungjune Jung教授團隊通過結合兩種打印技術來制造具有層狀結構的皮膚等效物。
活細胞和生物材料的直接打印為3D組織工程和再生醫學提供了一種新的解決方案。如圖1所示,利用3D氣動微擠壓打印機將含有人真皮成纖維細胞(HDFn)的膠原蛋白打印在3.0μm孔的膜插入物上。將打印好的真皮轉移到培養箱中,使膠原質凝固,培養2周。通過使用MicroFab Jetlab II噴墨打印人表皮角質形成細胞(HEKn)均勻分布在真皮上。經過角質形成細胞穩定期1天后,進行氣液界面培養,誘導表皮層分化2周。






結論
通過將氣動微擠出和壓電噴墨打印結合,產生了一種具有多層的皮膚結構,包括富含膠原蛋白的下層(真皮)、中間層(真皮和表皮之間的基底膜)和薄分化的上層(表皮)。表皮層的均勻分布是皮膚組織生成的關鍵考慮因素之一,通過使用MicroFab Jetlab II噴墨打印系統使生物墨水能夠在皮升水平上提供均勻的細胞分布,使得真皮上表皮角質形成細胞分布的更準確、更均勻。壓電噴墨打印技術改進了表皮層的構建步驟,可以為進一步的研究提供更多種類的皮膚模型。
參考文獻:
[1] Hrl A , Ju A , Sk B , et al. 3D microextrusion-inkjet hybrid printing of structured human skin equivalents - ScienceDirect[J]. Bioprinting, 22.
