CTI Biotech推出两种3D打印的皮肤模型进行商业化

细胞疗法研究初创公司CTIBiotech推出了两种用于皮肤护理的生物打印全皮肤模型技术。这家总部位于法国的公司致力于为研究人员提供最好的工具，以制造出与人类最相容的产品，并展示了首个适用于筛查正常和发炎皮肤的药物和成分的生物打印免疫皮肤模型，以及3D打印皮脂腺模型用于油脂分泌物筛查和烧伤研究。

预计CTIBiotech开发的3D生物打印技术将使研究人员能够可重现地创建大量预测性人体组织模型，并促进生物医学研究。此外，在医药和化妆品领域，对皮肤产品的法规和消费者要求已经提高，因此将快速，可靠和安全的测试作为首要任务。该公司在生物打印方面的最新创新有望帮助加速​​皮肤模型的创建，而皮肤模型在历史上一直被认为是一项艰巨的手动任务。

该公司的两项新的生物打印全皮肤模型技术在日本第31届国际化妆品化学家联合会（IFSCC）大会上亮相，该大会与2020年的大多数活动一样，由于正在进行的COVID-19大流行而变为虚拟。CTIBiotech一直致力于改进其生物打印专业知识，以生产出适用于皮肤护理应用的新模型，已有5年的历史，可满足不断反复的测试需求，以评估皮肤美容产品，医疗和美容设备或医疗器械中所含成分的功效和安全性。准备皮肤再生和烧伤的临床试验。

通过3D生物打印产生的人造人类皮肤已经成熟了数周。图片由CTIBiotech提供

来自CTIBiotech和德国皮肤病研究实验室Beiersdorf的研究人员开发了一种创新的体外全皮模型，包括皮脂腺，并使用生物打印技术研究脂质的产生和有效成分的高通量筛选。这些创新，具有成本效益和有用的模型可以在不久的将来成为开发高级化妆品和皮肤病学产品的强大工具。

皮脂腺分泌多种脂质来润滑皮肤，使其成为抵抗外来侵害的首批防御机制之一，还有助于调节皮肤微生物组，具有抗氧化特性和抗衰老特性。CTIBiotech的联合创始人兼首席执行官Nico Forraz告诉3DPrint.com，Beiersdorf需要获得可以快速筛查新产品或新成分的技术，但同时又要足够先进和完善，以帮助其研究人员研究新产品。可能会增加或减少皮脂分泌。

具有bioink和主要CTIBiotech细胞的3D生物打印的皮肤模型。A）和B）8天后使用活/死试剂进行活力测定，C）3D生物打印后21天。图片由CTIBiotech提供

快速准确地进行人体皮脂检查非常重要，特别是由于全球污染增加和皮肤过敏性发病率上升。CTIBiotech设计了一个快速的过程，可以从供体中收集皮肤样本，这些样本可以用于培养细胞群。然后，通过适应人类细胞的生物打印策略，在宏观和微观上设计打印的皮肤模型，研究人员设法创建了一个具有表皮，真皮和皮脂腺的多腺体微皮脂全皮肤模型，以便快速进行。成分和药物的筛选。

如此规模的筛选可以更快地选择正确的产品和产品浓度，这将对皮肤治疗有用。该3D模型是使用CAD软件设计的，然后使用Cellink的Bio X 3D系统在12孔板中进行生物打印。之后，打印的模型将在21天的时间内成熟。CTIBiotech能够在两个小时内3D打印100多种可再现的皮肤模型。该公司声称3D模型可提供有关成分对皮肤影响的更多病理和实时数据，从而为客户提供更好，更有针对性的化妆品和药品选择。实际上，Forraz说他们正在积极研究痤疮和烧伤的皮脂腺模型。

“针对痤疮的有效药物很少，许多制药公司希望启动抗痤疮计划。同样，需要一种药物来帮助烧伤受害者补水。任何需要解决这种情况的药物都可以在我们制作的生物打印的皮肤模型上进行建模，” Forraz建议。

3D生物打印的微皮脂模型的结构。图片由CTIBiotech提供

CTIBiotech开发的第二种皮肤模型是基于生物免疫的成熟巨噬细胞的生物打印全皮肤体外测试系统，用于筛选旨在减轻或预防发炎的化妆品成分。在本研究中选择巨噬细胞是因为它们在皮肤的免疫动力学中极为重要，这些专门的细胞是人体的第一道防线，可以检测和破坏细菌及其他有害的外来生物。

这次，该公司与法国化妆品化学添加剂制造商BASF Care Creations合作建立了模型，该公司希望获得一种可靠的模型来针对皮肤护理的特定成分，以减少皮肤中的炎症。Forraz表示，像巴斯夫这样的公司需要尽早预测护肤产品的功效和安全性。对于预防和治疗非致命性皮肤病的解决方案的需求日益增长，但是合适且负担得起的筛查系统的可用性一直没有跟上。由于安全和法规的考虑，CTIBiotech发现对更复杂的离体皮肤模型和体外测试的需求正在增加。

21天成熟后进行3D生物打印的皮肤模型。图片由CTIBiotech提供

为了创建免疫的皮肤模型，分别使用SketchUp和Slic3r软件预先在计算机上设计并切片了生物打印的模型，以生成G代码文件。然后，将扩增后的细胞与适合皮肤发育的生物墨水分别混合，然后用Cellink的Bio X装置在12孔板中进行3D打印。在两个小时内用3D打印了一百多个相同的皮肤模型。该筛选系统以人为本，并受到关键刺激分子的挑战，以评估该模型对有用数据采集的有效性。

合作关系帮助CTIBiotech研究人员了解了最终用户的观点并快速跟踪了他们的皮肤模型，这些皮肤模型现在已由公司商业化。巴斯夫和拜尔斯道夫是最早使用该模型的两家公司，但Forraz证实，他们现在正在为更多企业甚至巴黎的临床医院测试生物打印模型。

“这个想法是通过在化妆品，皮肤病学和医院疗法中的应用，对人体组织进行生物打印，以使其尽可能接近人体状况。我们对不断开发我们的皮肤模型和癌症模型感兴趣，但是从长远来看，我们已经在寻求开发用于头皮皮肤和皮肤色素沉着的生物打印模型，甚至试图将神经元整合到我们的皮肤模型中以创建敏感的皮肤模特儿（但仍在创作中），” Forraz说道。

生物打印的皮肤模型与手动皮肤模型的可重复性。图片由CTIBiotech提供

多亏了生物打印技术，CTIBiotech通过创新人体组织模型开发和生产过程的自动化来改变其业务。这些新的模型以多份副本生产，并且在生物学上与患者自己的组织相同，将成为强大的油门踏板，用于研究和开发例如新的抗癌药物或更有效的皮肤护理。