이 프로토콜의 목표는 자연 피부와 유사한 3차원 전체 두께 피부를 구축하는 것입니다. 특별히 제작된 자동 상처 제거 장치를 사용하면 무균 상태를 유지하면서 정확하고 재현 가능한 상처를 생성할 수 있습니다.
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이 프로토콜의 목표는 자연 피부와 유사한 3차원 전체 두께 피부를 구축하는 것입니다. 특별히 제작된 자동 상처 제거 장치를 사용하면 무균 상태를 유지하면서 정확하고 재현 가능한 상처를 생성할 수 있습니다.
체외 모델은 피부 상처 치유 과정을 연구하기 위한 비용 효율적이고 윤리적인 대안입니다. 더욱이, 이러한 모델은 인간 세포를 사용함으로써 동물 모델보다 인간의 상처 상황을 더 잘 반영합니다. 2차원 모델은 세포 이동 및 증식과 같은 과정을 조사하는 데 널리 사용되지만, 상처 치유에 대한 더 깊은 지식을 얻기 위해서는 더 복잡한 모델이 필요합니다. 적절한 모델 시스템 외에도 정밀하고 재현 가능한 상처를 생성하는 것은 서로 다른 테스트 실행 간에 비교 가능한 결과를 보장하는 데 매우 중요합니다. 본 연구에서는 상처 치유에 대한 연구와 동등한 3차원 전체 두께의 피부의 생성을 보여줍니다. 모델의 피부 부분은 쥐꼬리 콜라겐 I형 하이드로겔에 내장된 인간 피부 섬유아세포로 구성되어 있습니다. 인간 표피 각질 세포를 접종하고 공기-액체 계면에서 배양 한 후, 모델 위에 다층 표피가 형성됩니다. 상처 치유 과정을 연구하기 위해 무균 환경에서 표준화된 상처를 생성하는 자동 상처 제거 장치를 추가로 개발했습니다.
피부는 신체에서 가장 큰 기관이다. 그것은 외부 환경과 내부 장기 사이에 장벽을 만듭니다. 또한, 피부는 유체 손실, 환경 적 영향, 상처 감염으로부터 몸을 보호하고, 체온을 조절 한 것을 돕는다. 인해 노출 된 위치에, 피부는 종종, 기계적, 열적 또는 화학적 외상에 의해 영향을 받는다. 피부 자체 수리의 일반적으로 사용하는 것은 아니지만, 감염, 산소, 정맥 자족 여러 지역 요인 손상된 상처 치유 될 수 있습니다. 상처 치유는 비만, 알코올 중독, 흡연, 약물, 영양, 당뇨병과 같은 질환 등의 전신적인 요인에 의해 방해 할 수있다. (2)
(I) 염증 상, (II) 및 증식 (III) 리모델링 단계 : 상처 치유 과정은 3 단계로 나눌 수있다. 피부에 손상되면, 복잡한 신호 캐스케이드 상처의 폐쇄로 이어지는 시작합니다. 3손상 후 상처 출혈과 혈병이 형성된다. 섬유 아 세포는 혈액 응고로 이동하고 이후 년 동안 리모델링되어 새로운 조직으로 대체.
생물학적 과정의 기본 피부 복구 전류 이해는 제한된다. 작은 동물과 돼지 모델은 상처 치유를 연구하는 데 사용되었다. 그러나, 이러한 결과는 직접 종 특이 차이에 의해 인체에 전달 될 수 없다. 이러한 생체 내 모델에 추가하여, 상처 치료의 일부 양태들은 4 선택된 긁 모델 고도로 표준화. 불멸화 세포주 또는 일차 세포에 기초한 생체 외 단층 배양 스크래칭을 통해 상처 상황을 시뮬레이션에 의해 연구 할 수 있지만, 충분히 반영되지 않는다 복잡한 생체 내 생리. 5 이차원 모델은 또한, 삼차원 인간 피부 등가물 피부병 연구 개발되어왔다. 이 모델의 피부 부분은 GE 있습니다nerated 탈세 포화 진피 6 콜라겐 히드로 겔, 7,8 글리코 9 또는 합성 재료 등 다양한 지지체를 사용. (10)이 피부 등가물을 채용, 상피 간엽 상호 작용 (11)의 역할을, 재 상피화, 섬유 아세포 및 각질 세포 및 간 세포 누화 다른 성장 인자의 영향이 연구 될 수있다. 또한,이 모델은 섬유 아세포가 부상 영역으로 마이그레이션하는 방법과 화학 주성 인자가 조직 재생에 영향을 미치는 방법에 대한 새로운 지식을 습득하는데 유용하다. (12)
상처 치유 모델 자체의 생성뿐만 아니라 도전이지만, 또한 모델의 고도로 표준화 상처 문제가 확립. 일반적인 기술은 상처 스크래치 테스트, 13 화상, 14 테이프 마모, 15 열 손상, 16 흡입 물집, 17 액체 질소, 18 레이저, 19 있습니다 만들 수 있습니다 메스, 18 메쉬 작업자 6 생검 펀치. 이러한 방법 20 대부분 같은 함정이있다. 수동으로 구현 부상 표준화 및 여러 테스트를 사이에 재생하기 어렵습니다. 크기, 형상 및 상처의 깊이 연구 사이에서 변화하고, 따라서 연구 데이터의 품질이 저하. 정의 피부 상처 용 레이저의 사용은 비교적 용이하지만 표준화 화상 상처를 흉내 낸 상황에 이르게 할 수있다. 레이저에 의해 적용 열 괴사 조직으로 이어질 수 있습니다 단백질 변성, 혈소판 응집 또는 혈관 수축을 일으킬 수 있습니다.
대안적인 접근법에서, 우리는 우리가 멸균 조건 하에서 정확한 정의 및 피부 상처를 생성 할 수있는 자동화 된 상처 소자 (AWD)를 개발 하였다. 깊이 및 속도의 침투뿐만 아니라 드릴 헤드의 회전 수 등을 파라미터 상흔을 규제 할 수있다. 이 연구에서 우리는 집에서 개발 한 전체 두께 피부 등가물과 AWD를 결합 (피트Gangatirkar 등에 의해 발표 된 프로토콜에 비교할 SE). (8) 피부 상당의 피부 층은 내가 하이드로 콜라겐에 포함 된 인간 피부 섬유 아세포 (HDF)로 구성되어있다. 진피층에서 인간의 표피 각질 형성 세포 (HEK)은 시드입니다. 공기 - 액체 계면에서 2 주 이내에 HEK 여러 중요한 세포층과 각질층 이루어지는 표피를 구축. 이 모델의 생성 외에도,이 연구는 FTSE에 정의 된 정확한 상처를 만들 수있는 AWD를 사용하는 방법을 보여줍니다.
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주 : 프로토콜 24 전층 피부 등가물의 제조를 위해 설계된다. 피부 섬유 아세포와 표피의 각질 형성 세포 인간 21, 22 동의서 사전 얻었다. 이전에 출판 된 프로토콜에 따라 피부 생검에서 분리하고, 연구는 율리우스 막시밀리안 대학 뷔르츠부르크의 인간 연구에 대한 기관 윤리위원회에 의해 승인되었다 (182 투표 / 10).
피부 구성 요소 1. 생산
인간의 표피 각질 형성 세포의 2. 추가 (HEK)
전체 두께 피부 등가물 3. 문화 (FTSE)
4. 조직 학적 분석
5. 자동 상처 장치의 사용에 의한 상해 (AWD)
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고립 된 HDF와 HEK는 형태와 일반적인 마커의 발현 모두 다르다. HEK의 형태가 볼일 형태에 의해 설명 될 수있는 반면 HDF는 전형적인 스핀들 형상의 형태를 보였다. 세포 FTSE 위해 사용하기 전에 면역 조직 화학 염색 (도 1)을 특징으로 하였다. HDF는 멘틴 (그림 1A), 섬유 아 세포 마커에 대한 긍정적이다. 차 HEK 매우 초기 분화 단백질 아세포-14 (그림 1B)하지만 거의없는 늦은 각질 세포의 분화 단백질 아세포-10 (그림 1C)을 표현한다.
초대 배양에 이어, 우리는 세포 배양 플라스크에서 세포를 분리하고 FTSE의 생성을 위해 그들을 사용. FTSE는 공기 - 액체 인터페이스 (그림 2B)에서 14 일 배양 한 다음 submers에서 칠일 매체 조건 (그림 2A)에 ...
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시험 관내 세포에서 세포가 보통 플라스틱 표면에 부착하는 이차원 세포 배양 물에서 확장된다. 그러나 이러한 배양 조건은 세포가 생체 내에서 성장하는 생리 학적 입체 조건을 반영하지 않습니다. 입체 조건에서 세포는 자연 세포 - 세포 및 세포 - 매트릭스 첨부 파일을 형성 할 수 및 3 차원으로 이동한다. 세포 이동 및 행렬 생성은 상처 치유의 핵심 요소로서, 특히 생체 내 상황 닮은 피부 상처 치유에서 의미있는 데이터를 생성하기 위해 요동한다.
인간 차 세포로 구성되어 우리가 개발 FTSE 이러한 조건을 모방하고 피부 및 피부의 표피층을 모두 반영하기 위하여. 공기 - 액체 계면에서 배양 2 주 동안 HEK 상이한 분화 단계 및 각질층에서 각질 세포의 여러 층으로 구성 표피를 형성한다. Furthermore, 진피층이 하이드로 겔은 I 콜라겐에 내장 HDF, 구성된다. 배양 시간 동안, HDF는 모델
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저자는 공개할 것이 없습니다.
저자는 자동 상처 장치 제작과 관련하여 협력해 준 Fraunhofer ISC에 감사를 표합니다. 이 프로젝트는 Fraunhofer 내부 프로젝트 "Märkte von Übermorgen"(SkinHeal)에 의해 설립되었습니다.
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