توليد إعادة بناء الجلد الكامل العضوي: إجراء لإنشاء نموذج جلدي ثلاثي الأبعاد باستخدام عينات من الجلد البشري

يتكون الجلد بشكل أساسي من طبقة بشرة علوية وطبقة جلدية سفلى. يتم تقسيم خلايا البشرة إلى طبقات متعددة تتراوح من الخلايا الأقل تمايزا الموجودة في القاعدة إلى الخلايا شديدة التمايز في المحيط. لزراعة أنسجة جلدية تحاكي الجوانب المورفولوجية والكيميائية الحيوية للبشرة الطبيعية ، يمكننا إنشاء نموذج جلدي عضوي.

للبدء ، خذ طبقا متعدد الآبار مع ملحق غشائي. أضف الخلايا الليفية الجلدية الممزوجة بالكولاجين إلى الملحق. احتضان لتسهيل تصلب مصفوفة الكولاجين لتضمين الخلايا الليفية وتقليد الحيز الجلدي للجلد.

بعد ذلك ، أضف تعليق الخلايا الكيراتينية فوق الطبقة الجلدية. احتضان اللوحة للسماح للخلايا الكيراتينية بالالتصاق بالحجرة الجلدية. استكمل المزرعة بوسط البشرة لبدء تكاثر الخلايا الكيراتينية وتشكيل طبقة البشرة.

أخيرا ، انقل الإدخالات إلى طبق جديد متعدد الآبار. أضف وسيطا طبقيا بحيث يغطي قاعدة البناء فقط ، وبالتالي إنشاء واجهة هواء سائل. عند الحضانة ، تسهل واجهة الهواء السائل تمايز الخلايا الكيراتينية إلى بشرة طبقية متعددة الطبقات.

في البروتوكول التالي ، سنقوم بإنشاء إعادة بناء الجلد العضوية ثلاثية الأبعاد مع نظائر الجلد والبشرة من خلايا الجلد البشري المعزولة.

لتوليد النظير الجلدي لإعادة بناء الجلد ، ضع إدخالات غشاء بحجم المسام 8 ميكرومتر في صفيحة زراعة الخلايا المكونة من 24 بئرا. لكل إدراج ، أعد تعليق 100,000 من الخلايا الليفية في محلول تحييد الهلام. بعد ذلك ، قم بخلط معلق الخلايا الليفية بسرعة مع الكولاجين من النوع 1 بنسبة 1: 3 في حجم نهائي يبلغ 500 ميكرولتر دون تكوين فقاعات.

بعد ذلك، استخدم ماصة لإضافة التعليق إلى كل إدخال. داخل غطاء معقم ، ضع الحشوات في درجة حرارة الغرفة بدون وسيط لمدة 30 دقيقة للسماح للجل الجلدي بالاستقرار. بعد ذلك ، قم بتغطية المواد الهلامية ب DMEM واحتضانها طوال الليل عند 37 درجة مئوية.

بعد الحضانة الليلية ، قم بإزالة DMEM من المواد الهلامية الجلدية وقم بتوازنها مع EGM لمدة ساعتين عند 37 درجة مئوية لتوليد نظير البشرة لإعادة بناء الجلد. بعد ذلك ، استخدم ماصة لإزالة EGM من المواد الهلامية.

بعد ذلك ، قم بإغلاق 100,000 خلية كيراتينية معلقة بعناية في 100 ميكرولتر من EGM فوق كل جل. احتضان عمليات إعادة البناء لمدة 1.5 ساعة عند 37 درجة مئوية للسماح للخلايا الكيراتينية بالالتصاق بالجل الجلدي. باستخدام طرف الماصة ، قم بإزالة الجل المتبقي بعناية من جدار الإدخال.

بعد ذلك ، قم بتغطية كل إعادة بناء ب 800 ميكرولتر من EGM والزراعة لمدة 7 أيام عند 37 درجة مئوية في 5٪ ثاني أكسيد الكربون.

قم بإزالة الجل المتبقي بعناية من جدار الإدخال بطرف ماصة أبيض صغير.

في اليوم 8 ، ضع الإدخالات في آبار منفصلة من صفيحة 6 آبار. بعد ذلك ، أضف 1.2 إلى 1.4 مل من وسط الورم الميلانيني النقيلي إلى كل بئر لتغطية قاعدة الجلد فقط لإعادة البناء. ثم احتضن لمدة 10 إلى 17 يوما عند 37 درجة مئوية في 5٪ ثاني أكسيد الكربون.

• 3D Skin Models - Three-dimensional constructs mimicking natural skin structures
• Human Skin Samples - Biopsy samples of human skin used for scientific study.
• Epidermalization - The process of keratinocyte proliferation and formation of an epidermal layer.
• Organotypic Skin Culture - A method to grow skin tissues that mimic normal skin.
• Reconstructs - 3D skin models created from isolated human skin cells.

• Introduce 3D Skin Models: These are laboratory-grown structures that mimic the natural layers of skin (e.g., human skin samples).
• Key Concepts: They involve processes like epidermalization, that replicate skin cell behaviour (e.g., epidermalization).
• Underlying Mechanisms: The constructs are created by embedding cells in collagen and refining them in different stages.
• Connect to Experiment: The experiment involves creating an organotypic skin culture using a multi-well plate and cell substances.

• What are 3D Skin Models and how are they established (including organotypic skin culture)?
• What does the process of epidermalization entail?
• What are the mechanisms used in creating skin reconstructs?

• Describe Practical Applications: 3D skin models are vital in dermatological research and skincare product testing (e.g., 3D skin models).
• Industry Impact: They greatly influence sectors like healthcare and cosmetology (e.g., human skin samples).
• Societal Importance: Advancements in skin models can benefit personalized medicine and reduce animal testing (e.g., reconstructs).
• Link to Scientific Advancements: They enable understanding of skin diseases and testing of potential treatments.