Ученые впервые создали волосяные фолликулы на 3D биопринтере

Ученые из Политехнического института Ренсселера совершили значительный прорыв, успешно создав волосяные фолликулы с помощью 3D-печати в лабораторно выращенных тканях человеческой кожи. Это исследование, опубликованное в журнале Science Advances, открывает новые перспективы в инженерии кожи и регенеративной медицине.

Команда под руководством доктора Панкаджа Каранде, профессора химической и биологической инженерии, сосредоточилась на решении проблемы воссоздания волосяных фолликулов из клеток человека. "Наша работа доказывает, что структуры волосяных фолликулов можно создавать точным и воспроизводимым способом с использованием 3D-биопечати," - заявил доктор Каранде. Исследование основано на предыдущих находках о том, что трехмерные среды могут стимулировать рост новых волосяных фолликулов.

Волосяные фолликулы выполняют важные функции, такие как регулирование температуры тела за счет потоотделения и содержание стволовых клеток, необходимых для заживления кожи. Как отметила Каролина Катарино, доктор философии и первый автор исследования, включение фолликулов в модели кожи может улучшить понимание взаимодействия кожи с косметическими продуктами.

Для создания фолликулов ученые использовали технику 3D-печати, адаптированную для работы на клеточном уровне. Процесс включает выращивание клеток кожи и фолликулов в лаборатории, после чего их сочетают с белками, создавая "биочернила" для принтера. Принтер наносит биочернила слой за слоем, создавая каналы для клеток волос.

Срок службы инженерных тканей в настоящее время составляет две-три недели, что ограничивает развитие волосяных стержней. Команда доктора Каранде планирует увеличить этот период, чтобы волосяные фолликулы могли дальше созревать, что может иметь большое значение для тестирования лекарств и кожных трансплантатов.

Директор Центра биотехнологии и междисциплинарных исследований Ширли Энн Джексон, доктор философии Дипак Вашишт, отметил, что лаборатория доктора Каранде находится на переднем крае в области инженерии кожных тканей. Команда уже успешно напечатала кожу с работающими кровеносными сосудами, и это последнее исследование является важным шагом в разработке и тестировании лечения ожогов и других кожных заболеваний.

Декан Шекхар Гарде подчеркнул значение этого исследования, назвав работу команды "отличным примером достижений исследователей RPI на стыке инженерии и наук о жизни с влиянием на здоровье человека".

Это исследование не только раскрывает потенциал для роста волос в инженерной коже, но и задает тон для трансформационных достижений в регенеративной медицине и дерматологических тестах. Ученые также изучают стволовые клетки для восстановления роста стареющих волос. То, что когда-то относилось к сфере научной фантастики, теперь стало реальностью.