器官型全皮肤重建的生成:使用人类皮肤样本建立 3D 皮肤模型的程序

皮肤主要由上表皮层和下层真皮组成。表皮细胞分为多层，从基部分化最少的细胞到外围的高度分化细胞。为了生长出模仿正常皮肤的形态和生化方面的皮肤组织，我们可以建立一个器官型皮肤模型。

首先，取带有膜插入物的多孔板。将与胶原蛋白混合的真皮成纤维细胞添加到插入物中。孵育以促进胶原蛋白基质凝固，以嵌入成纤维细胞并模拟皮肤的真皮隔室。

接下来，在真皮层上添加角质形成细胞悬液。孵育板，使角质形成细胞粘附在真皮隔室上。用表皮化培养基补充培养物，以启动角质形成细胞增殖和表皮层的形成。

最后，将插入物转移到新的多孔板中。添加分层介质，使其仅覆盖构建体的碱基，从而创建气液界面。孵育后，气液界面促进角质形成细胞分化为分层多层表皮。

在以下协议中，我们将从分离的人类皮肤细胞中生成具有真皮和表皮对应物的 3D 器官型皮肤重建。

为了生成皮肤重建的真皮对应物，将 8 微米孔径的膜插入物放入 24 孔细胞培养板中。对于每个插入片段，在凝胶中和溶液中重悬 100,000 个成纤维细胞。接下来，将成纤维细胞悬浮液与 1 型胶原蛋白以 1:3 的比例快速混合，最终体积为 500 μL，不形成气泡。

然后，使用移液器将悬浮液添加到每个插入物中。在无菌罩内，将插入物在室温下无介质放置 30 分钟，让皮肤凝胶沉淀。接下来，用 DMEM 覆盖凝胶并在 37 摄氏度下孵育过夜。

孵育后，从真皮凝胶中取出 DMEM，并在 37 摄氏度下用 EGM 平衡 2 小时，以产生皮肤重建的表皮对应物。接下来，使用移液器从凝胶中取出 EGM。

然后，小心地密封 100,000 个角质形成细胞，重悬于每块凝胶顶部的 100 微升 EGM 中。将重建物在 37 摄氏度下孵育 1.5 小时，以使角质形成细胞粘附在真皮凝胶上。使用移液器吸头，小心地从插件壁上去除残留的凝胶。

接下来，用 800 微升 EGM 覆盖每个重建，并在 37 摄氏度的 5% 二氧化碳中培养 7 天。

用白色小移液器吸头小心地去除插入壁上残留的凝胶。

第 8 天，将插入物放入 6 孔板的单独孔中。接下来，向每个孔中加入 1.2 至 1.4 毫升转移性黑色素瘤培养基，以仅覆盖皮肤重建的底部。然后，在 37 摄氏度的 5% 二氧化碳中孵育 10 至 17 天。

• 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?
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• 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.