Skin-on-a-chip de grosor completo perfundido con respuesta a fármacos similar a la in vivo para pruebas de fármacos y cosméticos
Autores: Rhee, Stephen; Xia, Chunguang; Chandra, Aditya; Hamon, Morgan; Lee, Geonhui; Yang, Chen; Guo, Zaixun; Sun, Bingjie
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Skin-on-a-chip de grosor completo perfundido con respuesta a fármacos similar a la in vivo para pruebas de fármacos y cosméticos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Bioingeniería
Palabras clave
Novedoso
Impresión 3D
Modelo de piel-on-a-chip perfundida
Canales tipo microcapilares
Cribado de medicamentos
Inflamación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
En este estudio, presentamos un novedoso modelo de piel en chip perfundida en 3D fabricado mediante impresión 3D de micro precisión, que ofrece un enfoque simplificado y reproducible para incorporar la perfusión. Los modelos de piel perfundida son bien considerados por sus ventajas, como el suministro mejorado de nutrientes, la función de barrera mejorada y la prolongación de la viabilidad del tejido. Sin embargo, los modelos actuales a menudo requieren configuraciones complejas, como células endoteliales autoensambladas o varillas sacrificiales, que son propensas a la variabilidad y consumen mucho tiempo. Nuestro modelo utiliza la impresión 3D por microestereolitografía de proyección para crear canales microcapilares precisos utilizando una resina biocompatible, superando las propiedades de absorción de fármacos de PDMS. Un soporte de chip personalizado permite el cultivo simultáneo de seis chips perfundidos, lo que permite pruebas de alto rendimiento. El chip de piel en chip diseñado presenta capas distintas de dermis y epidermis, confirmadas mediante tinción H&E e inmunotinción. Para evaluar las capacidades de detección de fármacos, se indujo la inflamación utilizando TNF-alfa y se trató con dexametasona, comparando los niveles de citoquinas con cultivos en 2D y biopsias de piel humana. Nuestro modelo 3D mostró tendencias de respuesta a fármacos similares a la piel humana, al tiempo que mostraba una citotoxicidad reducida con el tiempo en comparación con las biopsias. Este modelo de piel en chip perfundida proporciona una alternativa fiable y fisiológicamente relevante para la detección de fármacos y cosméticos, simplificando la configuración de perfusión mientras se preservan los beneficios clave.
Descripción
En este estudio, presentamos un novedoso modelo de piel en chip perfundida en 3D fabricado mediante impresión 3D de micro precisión, que ofrece un enfoque simplificado y reproducible para incorporar la perfusión. Los modelos de piel perfundida son bien considerados por sus ventajas, como el suministro mejorado de nutrientes, la función de barrera mejorada y la prolongación de la viabilidad del tejido. Sin embargo, los modelos actuales a menudo requieren configuraciones complejas, como células endoteliales autoensambladas o varillas sacrificiales, que son propensas a la variabilidad y consumen mucho tiempo. Nuestro modelo utiliza la impresión 3D por microestereolitografía de proyección para crear canales microcapilares precisos utilizando una resina biocompatible, superando las propiedades de absorción de fármacos de PDMS. Un soporte de chip personalizado permite el cultivo simultáneo de seis chips perfundidos, lo que permite pruebas de alto rendimiento. El chip de piel en chip diseñado presenta capas distintas de dermis y epidermis, confirmadas mediante tinción H&E e inmunotinción. Para evaluar las capacidades de detección de fármacos, se indujo la inflamación utilizando TNF-alfa y se trató con dexametasona, comparando los niveles de citoquinas con cultivos en 2D y biopsias de piel humana. Nuestro modelo 3D mostró tendencias de respuesta a fármacos similares a la piel humana, al tiempo que mostraba una citotoxicidad reducida con el tiempo en comparación con las biopsias. Este modelo de piel en chip perfundida proporciona una alternativa fiable y fisiológicamente relevante para la detección de fármacos y cosméticos, simplificando la configuración de perfusión mientras se preservan los beneficios clave.