歐萊雅內(nèi)部計(jì)劃：3D打印人類皮膚

歐萊雅是一家生產(chǎn)化妝品和染發(fā)劑的國際巨頭，據(jù)國外媒體報(bào)道, 歐萊雅公司每年都會(huì)將成千上萬份人類皮膚樣本送入其位于法國里昂的實(shí)驗(yàn)室，但這對于他們來說似乎還是不夠�，F(xiàn)在，他們要準(zhǔn)備制造皮膚了!如果能在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)創(chuàng)造出人類皮膚，這樣的話，他們就可以不依靠人類或動(dòng)物來測試自己的產(chǎn)品了。目前，歐萊雅將與Organovo生物技術(shù)公司合作，使用生物3D打印技術(shù)制造人體組織，這種組織可以復(fù)制人體皮膚的機(jī)能。也就是說，歐萊雅要使用3D生物打印機(jī)，在培養(yǎng)皿中“吐出”幾塊人類皮膚出來。在未來的五年里, 歐萊雅希望加速其護(hù)膚品的生產(chǎn)以及技術(shù)實(shí)力提升。

雖然這聽上去有些嚇人，但是能夠快速、便捷地制造出皮膚還是非常有用的，而開發(fā)這套流水作業(yè)線的正是Organovo生物打印公司。在這家位于圣迭戈的公司幫助下，歐萊雅不僅可以進(jìn)行更加準(zhǔn)確的皮膚測試，還可以進(jìn)行醫(yī)療應(yīng)用，特別是燒傷護(hù)理。

治療燒傷的傳統(tǒng)方法是從健康皮膚上取下一塊，然后移植到身體的燒傷部位。這種處理方式只適用于小面積燒傷，一旦遭遇大面積燒傷則無能為力。來自維克森林大學(xué)的研究人員使用了一種治療方法進(jìn)行試驗(yàn)，他們使用很少量的健康皮膚細(xì)胞放在受傷皮膚上面，讓他們有機(jī)生長，并覆蓋掉傷口。而3D生物打印皮膚則能更加快速地制作出皮膚，因此Organovo可以成功地復(fù)制人類表皮的細(xì)胞結(jié)構(gòu)。

歐萊雅將使用Organovo公司的NovoGen生物打印平臺(tái)打印皮膚組織。這個(gè)過程包括識(shí)別關(guān)鍵架構(gòu)和組成元素，有針對性的組織和創(chuàng)建特殊配方的生物墨水(bio-ink)和多細(xì)胞構(gòu)建模塊。該組織的建立基于垂直層面。類似的皮膚打印技術(shù)曾被認(rèn)為是一種加快面部損傷愈合的途徑。

利用3D打印技術(shù)制造的單個(gè)皮膚樣本面積為0.5平方厘米, 厚度為1毫米, 其形成需要大約一個(gè)星期。歐萊雅希望Organovo公司的技術(shù)可以幫助自己提升研發(fā)的精度和速度。歐萊雅的實(shí)驗(yàn)室每年預(yù)計(jì)能夠生產(chǎn)大約五平方米的皮膚。

歐萊雅當(dāng)前的皮膚研究技術(shù)包括分解皮膚組織細(xì)胞, 通過特殊的元素培養(yǎng)這些細(xì)胞，并讓這些細(xì)胞在一個(gè)模擬的人體環(huán)境中生長。原始細(xì)胞來自整形手術(shù)病人的捐贈(zèng)。公司每年會(huì)獲得超過10萬個(gè)皮膚樣本, 一半用于歐萊雅的化妝品研究，另一半賣給制藥公司和競爭對手。


在法國里昂，歐萊雅公司擁有一個(gè)規(guī)模很大的實(shí)驗(yàn)室，來生產(chǎn)這種名叫Episkin的皮膚(已申請專利)。通過手術(shù)患者的捐贈(zèng)，他們已經(jīng)開始孵化皮膚細(xì)胞了。在暴露在空氣和紫外線外面之前，這些細(xì)胞在一個(gè)膠原質(zhì)培養(yǎng)皿中成長，模擬老化所帶來的影響。Organovo是生物打印人類器官組織領(lǐng)域里的先驅(qū)，最著名的就是他們曾經(jīng)3D打印過人類肝臟系統(tǒng)。

歐萊雅公司和Organovo從雙方的合作中受益：歐萊雅獲得了Organovo公司的專業(yè)知識(shí)，以及快速制作人類皮膚的技術(shù)，而Organovo公司則獲得了歐萊雅公司的資金支持，也可以了解歐萊雅公司對于人類皮膚的全面知識(shí)。事實(shí)上，該公司已經(jīng)被歐萊雅收購，而他們僅用于研發(fā)的資金投入就已經(jīng)超過了10億美元。

目前，歐萊雅使用表皮樣本來測試人類皮膚對其化妝品內(nèi)成分的反應(yīng)，雖然無法做到百分百符合，但是他們希望做到盡可能接近。如果歐萊雅可以對其皮膚樣本的分子成分進(jìn)行快速迭代，那么就能針對不同的皮膚表型生成更加準(zhǔn)確的測試結(jié)果，顯然，他們的產(chǎn)品(比如防曬霜和精華素)會(huì)收到更好的效果。

實(shí)際上，歐萊雅已經(jīng)開始將Episkin皮膚銷售給其他化妝品和藥理公司了。他們沒有披露具體的產(chǎn)品市場價(jià)格，根據(jù)彭博社在2011年的報(bào)道，大約半厘米款的樣本皮膚單個(gè)售價(jià)為55歐元，約合78美元。不過，根據(jù)歐萊雅內(nèi)部科技孵化器主管Guive Balooch透露，他們的生物打印技術(shù)主要用于研究目的。

Balooch之所以會(huì)選擇Organovo公司，是因?yàn)樗�見過該公司研發(fā)的人們肝臟模型。不過，這兩家公司仍然需要為皮膚樣本制定一個(gè)嚴(yán)密的規(guī)劃，而對于表皮生物打印過程，似乎與肝臟模型有些類似。根據(jù)Organovo公司副總裁Michael Renard透露，這個(gè)過程需要三個(gè)步驟。一旦科學(xué)家從不同公司收集到人類細(xì)胞，他們就會(huì)使用一項(xiàng)專利技術(shù)，將這些細(xì)胞轉(zhuǎn)化成為可以注入到生物打印機(jī)內(nèi)的“生物-墨水”，接下來的工作，就和我們平時(shí)看到的3D打印機(jī)操作一模一樣了。

“概念上來看，3D生物打印皮膚，和3D打印機(jī)在XYZ軸上打印建筑的理念是一樣的，” Renard說道，他用3D打印機(jī)常用的CAD設(shè)計(jì)舉例，“我們只是碰巧使用了活的人類細(xì)胞，精確度也因此更高�！倍�在最后一步，細(xì)胞結(jié)構(gòu)將會(huì)注入營養(yǎng)成分，并且在一個(gè)溫度控制的環(huán)境內(nèi)保存，繼而可以快速成長為一塊皮膚組織。

事實(shí)上，這一領(lǐng)域內(nèi)仍然存在很多未知，比如Organovo公司何時(shí)啟動(dòng)量產(chǎn)，還有相對于目前歐萊雅公司的皮膚培育方法，他們的3D打印皮膚速度究竟會(huì)快多少。不過，Renard認(rèn)為，Organovo公司已經(jīng)可以在“商業(yè)化規(guī)�！毕律�產(chǎn)3D打印皮膚了，雖然這種回應(yīng)略顯模糊，但是你不得不承認(rèn)，羅馬不是一天建成的，這種人類皮膚的快速生產(chǎn)，也不可能一夜間就能實(shí)現(xiàn)。