Uczeni z Rensselaer Polytechnic Institute wyhodowali mieszki włosowe z ludzkiej tkanki skórnej i wytworzyli je przy użyciu druku 3D. Szczegóły opisane w czasopiśmie Science Advances mogą mieć zastosowanie w medycynie regeneracyjnej i testowaniu leków. Opracowanie protokołu, który pozwoli na wyhodowanie nowych włosów z wcześniej przygotowanego fragmentu skóry, zajmie jeszcze kilka lat.
Czytaj też: Dlaczego włosy siwieją? Już wiemy, jak temu przeciwdziałać
Projekt opiera się na wcześniejszych badaniach sugerujących, że środowiska trójwymiarowe mogą stymulować wytwarzanie nowych mieszków włosowych lub łodyg włosów.
Prof. Pankaj Karande z Rensselaer Polytechnic Institute mówi:
Nasza praca stanowi dowód na to, że struktury mieszków włosowych można tworzyć w bardzo precyzyjny i powtarzalny sposób za pomocą biodruku 3D. Tego rodzaju zautomatyzowany proces jest niezbędny, aby w przyszłości możliwa była bioprodukcja skóry.
Włosy z drukarki zamiast od Turka
Mieszki włosowe pełnią istotne funkcje, nie tylko kosmetyczne: wytwarzają pot, pomagając regulować temperaturę ciała i zawierają komórki macierzyste, które umożliwiają gojenie skóry. Mieszki włosowe są także punktem wejścia dla leków i kosmetyków stosowanych miejscowo, co czyni je ważnym elementem badań dermatologicznych. Obecne modele tkanek skóry są pozbawione mieszków włosowych, co ogranicza ich przydatność.
Czytaj też: Ten przeszczep do niedawna był niemożliwy. Na własne oczy oglądamy epokowy zwrot w medycynie
Dr Carolina Catarino, która była doktorantką w Rensselaer Polytechnic Institute, a obecnie pracuje w brazylijskiej firmie kosmetycznej Grupo Boticário, dodaje:
W tej chwili współczesne modele skóry – zaprojektowane struktury imitujące ludzką skórę – są dość proste. Zwiększenie ich złożoności poprzez dodanie mieszków włosowych dałoby nam jeszcze więcej informacji na temat interakcji skóry z produktami stosowanymi miejscowo.
Naukowcy wykorzystali techniki druku 3D przystosowane do działania na poziomie komórkowym. Proces obejmuje hodowlę komórek skóry i mieszków włosowych w laboratorium do momentu uzyskania wystarczającej liczby komórek nadających się do wydrukowania. Te są następnie łączone z białkami, aby stworzyć tzw. biotusz używany przez drukarkę. Wykorzystując wyjątkowo cienką igłę, drukarka nakłada biotusz warstwa po warstwie, tworząc kanały dla komórek skóry, które migrują do nich, replikując struktury mieszków włosowych występujące w naturalnej skórze.
Obecnie tkanki te żyją od dwóch do trzech tygodni, co nie jest wystarczającym czasem na rozwój łodyg włosa. Przyszłe prace zespołu badawczego mają na celu wydłużenie tego okresu, umożliwiając dalszy dojrzewanie mieszków włosowych i torując drogę do ich wykorzystania w testach leków i przeszczepach skóry.