2023-01-31 コロンビア大学
◆コロンビア大学の生物工学者は、人工皮膚を複雑な三次元形状に成長させる方法を考案し、この問題を解決したようだ。これにより、例えば、重度の火傷を負った手に簡単にはめられる、皮膚細胞の継ぎ目のない「グローブ」を作ることが可能になる。
◆この研究成果は、1月27日発行の『Science Advances』誌に掲載されました。
◆新しい皮膚移植の製造工程は、まず、人間の手などの対象構造物を3Dレーザースキャンすることから始まる。次に、コンピューター支援設計と3Dプリントを使って、中空で通気性のある手の模型を作成する。この模型の外側に、皮膚の結合組織を作る皮膚線維芽細胞とコラーゲン(構造タンパク質)を播種します。最後に、型の外側をケラチノサイト(皮膚の表皮の大部分を構成する細胞)の混合物でコーティングし、内側には成長培地を注入して、発達中の移植片を支え、栄養を補給する。
<関連情報>
- https://www.cuimc.columbia.edu/news/bioengineered-skin-grafts-fit-glove
- https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.ade2514
生体力学的特性を向上させたエッジレスヒト皮膚工学 Engineering edgeless human skin with enhanced biomechanical properties
Alberto Pappalardo,David Alvarez Cespedes,Shuyang Fang,Abigail R. Herschman ,Eun Young Jeon,Kristin M. Myers,Jeffrey W. Kysar,Hasan Erbil Abaci
Science Advances Published:27 Jan 2023
DOI:https://doi.org/10.1126/sciadv.ade2514
Abstract
Despite the advancements in skin bioengineering, 3D skin constructs are still produced as flat tissues with open edges, disregarding the fully enclosed geometry of human skin. Therefore, they do not effectively cover anatomically complex body sites, e.g., hands. Here, we challenge the prevailing paradigm by engineering the skin as a fully enclosed 3D tissue that can be shaped after a body part and seamlessly transplanted as a biological clothing. Our wearable edgeless skin constructs (WESCs) show enhanced dermal extracellular matrix (ECM) deposition and mechanical properties compared to conventional constructs. WESCs display region-specific cell/ECM alignment, as well as physiologic anisotropic mechanical properties. WESCs replace the skin in full-thickness wounds of challenging body sites (e.g., mouse hindlimbs) with minimal suturing and shorter surgery time. This study provides a compelling technology that may substantially improve wound care and suggests that the recapitulation of the tissue macroanatomy can lead to enhanced biological function.
