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近日,欧莱雅集团在巴黎举行的欧洲最大初创企业和技术盛会“2024年科技万岁”(Viva Technology 2024)上,发布了最新生物打印皮肤技术。欧莱雅首次在活动现场演示了这一过程以及由此产生的生物打印人造皮肤。
欧莱雅高级研究团队与俄勒冈大学Paul Dalton教授团队经过多年研究与合作,在此次活动上展示了生物打印皮肤技术。通过利用Dalton的熔融电写入(MEW)工艺,该团队能够以无与伦比的精度制造出模拟真皮基质的支架。一旦接种了真皮细胞,这种支架就会形成一种结构,密切复制人体皮肤的生物功能。
欧莱雅3D打印技术制作人造人体皮肤模型
活动揭幕
这种生物打印皮肤的突出特点之一是,能够加快皮肤重建过程。传统方法需要21至35天,而欧莱雅的新技术只需18天即可完成。这为美容和医疗应用带来了无限可能。此外,生物打印皮肤模型具有高度定制性,研究人员可将其用于各种研究。
这包括对不同皮肤类型和年龄的皮肤化妆品进行测试,研究伤口愈合过程,以及潜在的皮肤移植或伤口敷料的开发。这项技术的另一个前景广阔的应用领域是制造有“感觉”的皮肤,通过模仿自然皮肤的感觉功能(如感知触觉、温度和压力),为人造皮肤的逼真度增添新的维度。
欧莱雅的生物打印人造皮肤模型
在Viva Technology活动期间,欧莱雅现场演示了生物打印工艺,吸引了与会者的极大关注。欧莱雅北美总裁Nathalie Gerschtein在LinkedIn上分享了此次活动的图片和见解,强调了公司致力于将科学、技术和创造力融为一体,推动美容行业发展的承诺。她表示:“欧莱雅在大会上展示了未来的美容技术。从生物打印皮肤技术到美丽基因,我们的创新成果展示了一个个性化、包容性和负责任的美容新时代。”
欧莱雅高级研究主管Anne Colonna也出席了此次活动,她指出,所开发的重建皮肤模型是一个重要的里程碑,但同时也指出需要不断进行研究,以充分释放其潜力。Colonna谈到,欧莱雅重建皮肤的历史始于20世纪80年代,并且由于技术的巨大进步而不断革新。如今,高级研究团队利用各种技术不断创新,而这些技术在几年前是无法想象的。
欧莱雅的生物打印人造皮肤模型
支架精度
欧莱雅集团和Paul Dalton教授的团队在《先进功能材料》杂志上发表了一篇论文,详细介绍了他们在生物打印皮肤技术方面取得的突破。这篇题为《通过电纺丝和熔融电写入技术生产的首个用于定制皮肤组织工程的先进双层支架》的论文,展示了一种新型皮肤模型的开发过程。
该模型采用溶液电纺(SES)和熔融电泳(MEW)两种技术,在短短18天内制造出全厚双层人工皮肤结构,各层之间用薄膜隔开。溶液电纺形成一层细膜,而熔融电泳则形成一个支撑性支架,形成一个近似天然皮肤的分层结构。
利用熔融电泳,电场可将熔融塑料从喷嘴中拉出非常细的线,比头发丝还要细得多。这种方法可以实现精确控制,从而制造出细致的网状结构。根据Dalton的说法,MEW弥补了打印小而精细的物体与打印大而不精细的物体之间的差距,从而可以制作出具有精细细节的大型物体。
一台3D打印机利MEW技术制造出极细纤维,可用于制造新一代人造皮肤
Dalton实验室和欧莱雅公司的研究人员共同开发了塑料支架,通过结构精细的3D打印线网络模拟细胞外基质。然后,研究人员在这些支架中培养细胞以制造出人造皮肤,每一层都生长着不同类型的细胞。研究人员解释说,膜可以防止不同层中的细胞在发育过程中混合。
这项研究由欧莱雅高级研究部资助,并得到了各种基金和设施的支持,研究结果表明,这种模型可用于多种用途。欧莱雅目前正在用它来测试化妆品和护肤品。
由于支架中使用的材料已经获得美国食品药品管理局(FDA)的批准,可以在人体内使用,因此实际应用的道路要平坦得多。展望未来,Dalton的团队和欧莱雅研究人员计划探索底层支架在皮肤组织工程中的许多其他潜在用途,这有助于研究不同情况如何影响皮肤,创建病变皮肤模型,以及测试新的护肤品和药品。
Paul Dalton(左)和Ievgenii Liashenko在实验室中
可定制模型
欧莱雅对生物打印皮肤技术的承诺,与其反对动物实验的长期承诺是一致的。自1989年以来,欧莱雅一直站在开发替代测试方法的前沿,而这一最新举措则加强了欧莱雅对实验室不使用动物的道德研究实践的承诺。不过,这种生物打印皮肤技术的前景,可能有助于提高产品测试的标准,同时确保无公害美容。
尽管取得了令人鼓舞的进展,但在完善这项技术并确保其可扩展性以实现广泛应用的道路上仍面临许多挑战。Dalton和欧莱雅的研究人员将继续努力克服这些障碍,为未来生物打印皮肤成为化妆品和医疗领域的标准工具,铺平道路。
尽管如此,欧莱雅在Viva Technology上展示的生物打印皮肤仍是组织工程领域的一大进步。现场演示更是吸引了众多人对生物打印这一年轻领域的关注。它显示了这项技术的实用性和前景。此外,欧莱雅通过在大型活动中展示创新成果,推动了研究并鼓励该领域的其他人探索组织工程的新可能性。