研究表明，生物打印的人造皮肤可以用于化妆品和药物测试

生物工程人造皮肤已经成为研究人员测试药物和化妆品安全性和有效性的一个越来越重要和可靠的平台。它可以大规模生产，是动物试验的一个很好的替代品。最有前途的体外模型生产技术包括3D生物打印。

然而，由于它是最近才出现的，与传统手工制作的模型相比，其性能尚未得到充分验证。这是巴西São圣保罗大学药学院(FCF-USP)的研究人员进行的一项研究的主要目的。该研究结果发表在该杂志的一篇文章中生物打印，证实人造皮肤实现了类似的性能。

在这项研究中，研究人员将基于人工移液的传统模拟模型与挤出生物打印进行了比较，这“允许在体外重建更相关和更具代表性的模型人类皮肤这篇文章的作者说。

“称模特为‘人造皮肤’听起来像是人工合成的，但实际上它是人体组织它与天然皮肤非常相似，非常适合用于生物活性化合物的安全性和有效性测试，”FCF-USP临床和毒理学分析系教授兼研究员西尔维娅·斯图奇·玛丽亚-恩格勒说。

使用经济合作与发展组织(经合发组织)等国际机构制定的质量控制和业绩评估标准作为验证标准。

“首先是组织形态，它应该是人体皮肤在体内的代表，有一个分层的表皮，包含四层:基底层、棘层、颗粒层和角质层。这意味着体外重建皮肤具有与天然皮肤相同的功能，它包含对外部介质的选择性屏障，以保护免受化学压力源[污染物和外敷产品]和物理压力源[阳光]，同时还保留水分，”该文章的共同第一作者、FCF-USP的博士后Denisse Esther mallaupooma Camarena说。

下一步是评估生物打印皮肤作为屏障的性能。像天然皮肤一样，人造皮肤应该能够防止引起刺激的洗涤剂渗透。为了测试这一功能，研究人员将模型以不同浓度的十二烷基硫酸钠(SDS)(一种引起皮肤刺激的清洁剂)暴露18小时。

最后一个验证测试需要局部应用被分类为刺激物(例如酸)或非刺激物(生理溶液)的参考化学物质。结果表明，两种体外重建皮肤模型的组织学和细胞结构与国际公认的表皮模型一致。生物打印皮肤的质量与人工重建皮肤一样好。两者对刺激物的反应都一样好，并能区分这些刺激物和非刺激物刺激物。

“这些发现证明，我们的生物打印皮肤可以取代Draize测试，这是一种直接将物质应用于兔子皮肤的急性毒性测试。除了避免动物实验，它更不容易受到人为错误的影响，也更不容易受到人为错误的影响化妆品这篇文章的第一作者、FCF-USP的博士候选人朱莉娅·德·托莱多·巴格廷说。

这篇文章的第二名作者、巴西大型化妆品公司Natura的科学经理朱莉安娜·拉戈(Juliana Lago)说:“推广所开发的部分方法，将有助于化妆品行业增加对动物实验替代品的使用，加强我们对这一事业的承诺。”

“学术界所做的基础科学产生的知识作为这个项目的基础。商业与大学的合作伙伴关系使我们能够加速将这些知识应用于组织重建项目和生物打印自动化，所有这些对我们公司都很重要。”

更可靠的生物打印机

虽然这项研究的主要结果表明，生物打印的皮肤可以作为实验室测试刺激的平台，但研究人员指出，在使用生物打印机时需要谨慎。Maria-Engler说:“他们使用针或锥形喷嘴通过细胞分散产生模拟组织，根据所选择的系统，在体外刺激测试中可能会有细胞反应的改变。”

“生物打印现在被应用于许多领域，所以承认所选择的分散系统会导致反应改变，如炎症增加，从而损害测试的可靠性是非常重要的。”

研究人员计划生物打印更复杂的模型，包括具有代表性的人体的表皮、真皮和皮下组织皮肤细胞。这将使模型更接近现实，并在局部使用产品的安全性和有效性测试中产生更多与生物学相关的反应。