重组人胶原蛋白3D生物打印皮肤模型:开启个性化医学与绿色科研新纪元

2026-06-29 14:19:47, 大昌华嘉生命科学 大昌华嘉科学仪器



皮肤是人体最大的器官,既是健康的“防护墙”,也是衰老和疾病最易受影响的部位。传统药物研发高度依赖动物实验,导致高昂成本和伦理争议,且临床转化率低。如何构建更真实、更可控的人类皮肤模型,成为全球生命科学领域的重大课题。


01

Cellink技术赋能:

实验采用BIO X6生物打印机

在本项研究中,科研团队首次采用Cellink BIO X6商用生物打印机,结合植物来源的重组人胶原蛋白,成功构建了结构和功能高度仿真的3D生物打印人类皮肤模型。实验过程高度依赖Cellink的设备与耗材,确保了打印过程的精准与高效




02

实验流程亮点


STEP

1

Day 0

将含有5 mg/mL胶原蛋白和0.15% w/v LAP的真皮生物墨水,转移至Cellink专用3 mL打印墨盒,配备30G钝针,温度保持在24°C。打印出尺寸为12.5 × 12.5 × 3 mm的真皮结构,并立即在405 nm光下光固化30秒。 

STEP

2

Day 3

在真皮结构上打印尺寸为10 × 10 × 1 mm的表皮结构,同样采用Cellink设备进行光固化。随后在黑色素细胞培养基中培养2天。

STEP

3

Day 5

在组织结构上以10万细胞/cm²密度接种NHEK细胞,皮肤组织在浸润条件下培养2天。

STEP

4

Day 7起

皮肤组织转为气液界面培养,使用皮肤分化培养基(3dGRO, Sigma-Aldrich),NHEK细胞自发形成成熟表皮,至第10天完成全部分层结构。  

这一流程充分展现了Cellink BIO X6生物打印机在温度控制、光固化、精细结构打印等方面的卓越性能,为高质量皮肤模型的构建提供了坚实保障。 

  • Cellink BIO X6:全球领先的3D生物打印平台 

  • Cellink BIO X6作为全球最易用、最灵活的生物打印机之一,支持多打印头、温控、光固化等功能,适用于构建复杂组织结构。开箱即用,无需复杂培训或G代码编程,无论是科研人员还是企业用户,都能轻松上手,快速实现高精度生物打印。 

  • Cellink不仅提供BIO X系列,还拥有LUMEN X、BIO ONE、BIONOVA X等多种平台,满足不同研究和应用需求。其生物墨水产品线丰富,包括明胶甲基丙烯酰、海藻酸钠、透明质酸、胶原蛋白等,支持细胞黏附、增殖与分化,部分墨水具备导电性,适用于心脏与神经组织构建。  



03

技术创新

首创全人源化3D生物打印皮肤


本研究采用植物来源的重组人I型胶原蛋白,结合人原代皮肤成纤维细胞、黑色素细胞和角质形成细胞,首次实现了全人源化3D生物打印皮肤模型。该模型在结构和功能上高度仿真真实人皮肤,具备表皮分层、黑色素颗粒分布、胶原蛋白丰富等特征。通过免疫荧光和组织学分析,模型表现出与人皮肤相似的细胞分布和蛋白表达。



04

应用价值

从药物筛选到再生医学 

  • 药物筛选与疾病建模:模型可用于高通量药物筛选,精准模拟皮肤疾病,为新药研发提供更可靠的数据支持。 

  • 化妆品与药品测试:为化妆品和药品安全性、有效性评估提供伦理友好、可持续的新平台,减少动物实验。 

  • 再生医学与个性化治疗:模型有望应用于严重烧伤、慢性创面修复,推动个性化医疗和组织工程发展。 



05

环保与伦理

绿色科研新趋势 

采用植物来源的重组人胶原蛋白,不仅降低了免疫排斥风险,还契合环保和可持续发展理念,推动生命科学向绿色、伦理友好的方向迈进。Cellink的技术平台也在全球范围内推动减少动物实验、加速药物发现和再生医学进程。  


未来,随着生物打印技术的不断进步,模型将集成更多复杂皮肤附属结构(如毛囊、汗腺),提升机械性能和长期稳定性,实现规模化生产和体内安全性验证,助力医学、化妆品、环保等多领域创新发展。 

3D生物打印人类皮肤模型的诞生,标志着个性化医学和绿色科研的崭新起点。Cellink作为全球领先的3D生物打印技术公司,正在推动从实验室研究走向临床应用。其多样化平台与材料体系为再生医学和个性化治疗提供了强大支持。让我们共同期待这项技术在未来创造更多奇迹! 

大昌华嘉生命科学解决方案

大昌华嘉生命科学解决方案,致力于为生命科学领域提供卓越的一站式服务。我们代理众多欧美先进仪器设备,涵盖生物3D打印设备Cellink、超分辨率显微镜ONI以及气体控制设备Baker等。这些高端设备凭借前沿技术,助力科研人员突破传统限制,精准探索生命奥秘。

我们深知科研之路充满挑战,因此以专业、高效的服务团队,为用户提供从设备选型、安装调试到售后维护的全方位支持。无论您身处基础研究还是应用开发,大昌华嘉生命科学解决方案都将是您坚实的后盾,全力推动您的科学研究迈向新高度,共同开启生命科学的崭新篇章。

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