İnsan Derisinin 3D Modeli Yapıldı

Bilim insanları, epidermal homeostazın matematiksel modelinin öngördüğü tahminlere dayanarak, üç boyutlu bir insan epidermisi inşa ettiler. Bu üç boyutlu modelin, temel araştırmalar ve ilaç geliştirme süreçlerinde kullanılabileceği düşünülüyor.



İnsan epidermal hücrelerinden yapılan epidermal eşdeğer, bariyer olarak mükemmel bir işlevsellik gösteriyor.



İnsan epidermisinin deneysel modelleri, sadece epidermal fonksiyonlar, cilt hastalıkları ve cilt yaşlanması ile ilgili temel araştırmalar için değil; aynı zamanda ilaçların, kozmetiklerin ve diğer ürünlerin geliştirilmesinde de önemli araştırma araçlarıdır. Modellerin varlığı bu kadar önemli olmasına rağmen, önceki epidermal modeller gerçek bir insan epidermisine yeterince benzetilememişti.



Hokkaido Üniversitesi'nden Profesör Masaharu Nagayama, araştırma uzmanı Junichi Kumamoto ve Shiseido Global İnovasyon Merkezi'nden Mituhiro Denda'nın içinde yer aldığı araştırma ekibi, bir epidermis oluşturmak için epidermal kök hücrelerin çeşitli hücresel süreçlerini, epidermal hücre farklılaşmalarını ve özelliklerini birleştirerek epidermal homeostaz üzerine matematiksel bir model geliştirdi. Çalışma Scientific Reports'ta yayınlandı.



Ekip, modeli kullanarak bilgisayar simülasyonları yarattı ve epidermisin kalınlığının ve yapısının, epidermal kök hücrelerin mekansal dağılımından ve ekildikleri bazal tabakanın yapısından etkilendiğini keşfetti. Araştırmacılar bilgisayar simülasyonlarına dayanarak, bir dokuyu, özellikle de sinüzoidal dalgalanmaları, epidermal hücrelerin tabanına koymanın kalın epidermal eşdeğerler elde etmeyi sağlayacağını varsayarak hareket ettiler.



Araştırmacılar, piyasada mevcut olan bir kültür kabı kullandılar ve yüzeyini dengesiz hale getirmek için polyester iplik ağından bir bazal tabaka yerleştirdiler. İnsan epidermal hücreleri keratinositler bu tabakanın üzerinde ekilidi. Hücreler 12 gün boyunca kültürlendi.



Daha sonra epidermal eşdeğerin çoğalmış hücrelerinin kalınlığı, bariyer işlevselliği ve çoğalması incelendi. Sonuçlara göre, bazal katmanı polyester ağdan oluşup düz olmayan bir yüzeye temas eden epidermal model, normal insan epidermal hücresi özellikleri gösteren çok kalın bir epidermal modele sahip oluyor. Trans-epidermal su kaybı (TEWL) ölçümü ile modelin mükemmel bariyer fonksiyonuna sahip olduğu gösterildi.



Mituhiro Denda, "Bu kalın, üç boyutlu epidermal eşdeğer, yaşlanmaya eşlik eden xeroderma dahil cilt hastalıklarının arkasındaki mekanizmaların çözülmesinde ve transdermal olarak uygulanan ilaçların ve kozmetiklerin etkinliğinin test edilmesinde faydalı olacaktır.” diye belirtti.