CREATING OF ARTIFICIAL SKIN ANALOGUES BY 3D-BIOPRINTING


Cite item

Full Text

Abstract

The full-thickness wounds and burns of skin remain the current health care issue, which requires treatment by different methods of dermepenthesis. Nowadays, 3D-bioprinting technology allows to obtain experimental skin substitutes with formation of functional intercellular contacts, controlled extracellular matrix structure, the keratinocytes differentiation and neovascularization potential while the implantation into experimental wounds of laboratory animals. The aim of this study is to learn and compare actual 3D-bioprinting technical approaches for creating artificial skin substitutes and laboratory methods to study the characteristics of the resulting tissue (bibliography: 24 refs).

About the authors

Stepan A Peleshok

S. M. Kirov Military Medical Academy the Russian Defense Ministry

Oleg A Nagibovich

S. M. Kirov Military Medical Academy the Russian Defense Ministry

Maria V Titova

S. M. Kirov Military Medical Academy the Russian Defense Ministry

Oleg V Protasov

S. M. Kirov Military Medical Academy the Russian Defense Ministry

References

  1. Алексеев А. А., Тюрников Ю. И. Анализ основных статистических показателей работы российских ожоговых стационаров за 2009-2012 годы. В сб.: IV съезд комбустиологов России. М.; 2013: 5-8.
  2. Алейник Д. Я., Зорин В. Л., Еремин И. И., Корсаков И. Н., Чарыкова И. Н. Использование клеточных технологий для восстановления повреждений кожи при ожоговой травме. Современные проблемы науки и образования. 2015; 4: 18-30.
  3. Зорин В. Л., Копнин П. Б., Зорина А. И., Еремин И. И., Лазарева Н. Л., Чаузова Т. С., Самчук Д. П., Петрикина А. П., Еремин П. С., Корсаков И. Н., Гринаковская О. С., Котенко К. В., Пулин А. А. Оптимизация условий для получения и ведения культур фибробластов кожи и десны человека. Гены & Клетки. 2014; 9 (2): 53-60.
  4. Котенко К. В., Еремин И. И., Мороз Б. Б., Бушманов А. Ю., Надежина Н. М., Галстян И. А., Гринаковская О. С., Аксененко А. В., Дешевой Ю. Б., Лебедев В. Г., Слободина Т. С., Жгутов Ю. А., Лаук-Дубицкий С. Е., Еремин П. С. Клеточные технологии в лечении радиационных ожогов: опыт ФМБЦ имени А. И. Бурназяна. Клеточная трансплантология и тканевая инженерия. 2012; 7 (2): 97-102.
  5. Крылов К. М., Козулин Д. А., Панов А. В., Блинова М. И. Опыт применения дермального эквивалента в лечении ожогов 3-й степени. В сб.: III съезд комбустиологов России. М.; 2010: 174.
  6. Пат. 2499603 Российская Федерация, МПК A61K 35/36. Способ лечения глубоких ожогов на ранних этапах [Текст] / Карякин Н. Н., Докукина Л. Н., Алейник Д. Я., Аминев В. А., Квицинская Н. А., Соколов Р. А; заявитель и патентообладатель «Нижегородский НИИ травматологии и ортопедии» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации. Заявл. 01.06.12. Опубл. 27.11.13. Бюл. № 33.
  7. Rees A., Powell L. C., Chinga-Carrasco G., Gethin D. T., Syverud K., Hill K. E., Thomas D. W. 3D bioprinting of carboxymethylated-periodate oxidized nanocellulose constructs for wound dressing applications. Biomed. Res. Int. 2015: 925757. doi: 10.1155/2015/925757
  8. Mironov V. A. In the footsteps of Gutenberg: three dimensional bioprinting of organs. Priroda. 2013; 10: 3-12. Russian (Миронов В. А. По стопам Гутенберга: трехмерная биопечать органов. Природа. 2013; 10: 3-12).
  9. Michael S., Sorg H., Peck C.-T., Koch L., Deiwik A., Chichkov B., Vogt P. M., Reimirs K. Tissue engineered skin substitutes created by laser-assisted bioprinting form skin-like structures in the dorsal skin fold chamber in mice. PLoS One. 2013; 8 (3): e57741. doi: 10.1371/journal.pone.0057741
  10. Schmelzer E., Over P., Gridelli B., Gerlach J. C. Response of primary human bone marrow mesenchymal stromal cells and dermal keratinocytes to thermal printer materials in vitro. J. Med. Biol. Eng. 2016; 36: 153-67. doi: 10.1007/s40846-016-0118-z
  11. Lee V., Sing G., Trasatti J. P., Bjornsson C., Xu X., Tran T. N., Yoo S. S., Dai G., Karande P. Design and fabrication of human skin by three-dimensional bioprinting. Tissue Eng. Part C: Methods. 2014; 20 (6): 473-84. doi: 10.1089/ten
  12. Vijayavenkataraman S., Lu W. F., Fuh J. Y. H. 3D bioprinting of skin: a state-of-the-art review on modeling, materials, and processes. Biofabrication. 2016; 8: 032001. doi: 10.1088/1758-5090/8/3/032001
  13. Нагибович О. А., Пелешок С. А., Коровин А. Е., Копыленкова Т. И., Шилин В. П., Ольховик А. Ю., Шевченко В. А. 3D-моделирование и биопринтирование в военной медицине. Клин. патофизиол. 2015; 3: 17-23.
  14. Пелешок С. А., Протасов О. В., Нагибович О. А., Титова М. В., Астанина А. К., Елисеева М. И. Основы трехмерной биопечати. В сб.: Инновации в медицинской, фармацевтической, ветеринарной и экологической микробиологии: всерос. науч.-практ. конф. СПб.; 2017: 209-11.
  15. Пелешок С. А., Титова М. В., Шевелева В. С., Елисеева М. И., Астанина А. К. Использование трехмерных (3D) гидрогелей в технологиях восстановления кожных покровов, хрящевой и костной ткани. В кн.: Современные проблемы охраны здоровья военнослужащих: мат. конф. СПб.; 2016: 149-51.
  16. Peleshok S. A., Titova M. V., Eliseeva M. I., Sheveleva V. S., Mullashev A. F., Astanina A. K. Using of hydrogels in 3D-bioprinting. Proceeding of the 12th Russian-German Conference on Biomedical Engineering. Suzdal; 2016: 256-7.
  17. Kumar A., Mohanty S., Nandy S., Gupta S., Khaitan B. K., Sharma S., Bhargava D., Airan D. Hair and skin derived progenitor cells: In search of a candidate cell for regenerative medicine. Indian J. Med. Res. 2016; 143 (2): 175-83. doi: 10.4103/0971-5916.180205
  18. Schu S., Nosov M., O’Flynn L., Shaw G., Treacy O., Barry F., Murphy M., O’Brien T., Ritter T. Immunogenicity of allogeneic mesenchymal stem cells. J. Cell. Mol. Med. 2012; 16 (9): 2094-103. doi: 10.1111/j.1582-4934.2011.01509.x
  19. Chavez-Munoz C., Nguyen K. T., Xu W., Hong S.-J., Mustoe T. A., Galiano R. D. Transdifferentiation of adipose-derived stem cells into keratinocyte-like cells: engineering a stratified epidermis. PLoS One. 2013; 8 (12): e80587. doi: 10.1371/journal.pone.0080587
  20. Torres-Espín A., Hernández J., Navarro X. Gene expression changes in the injured spinal cord following transplantation of mesenchymal stem cells or olfactory ensheathing cells. PLoS One. 2013; 8 (10): e76141. doi: 10.1371/journal.pone.0076141
  21. Пелешок С. А., Титова М. В., Елисеева М. И., Шевелева В. С., Муллашев А. Ф. Выбор гидрогелей для использования в регенеративной медицине. В сб.: Первая российская конференция: физика - наукам о жизни: тез. докл. СПб.; 2016: 107.
  22. Murphy S. V., Atala A. 3D bioprinting of tissues and organs. Nat. Biotechnol. 2014; 32 (8): 773-85. doi: 10.1038/nbt.2958
  23. Нагибович О. А., Пелешок С. А., Титова М. В., Елисеева М. И. 3D-печать для медицины. В сб.: Первая российская конференция: физика - наукам о жизни: тез. докл. СПб.; 2016: 155.
  24. Skardal A., Devarasetty M., Forsythe S., Atala A., Soker S. A reductionist metastasis-on-a-chip platform for in vitro tumor progression modeling and drug screening. Biotechnol. Bioeng. 2016; 113: 2020-32. doi: 10.1002/bit.25950

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2017 Peleshok S.A., Nagibovich O.A., Titova M.V., Protasov O.V.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».