Сегодня вопрос этичных методов тестирования косметики стоит довольно остро, поэтому материалы, имитирующие кожу человека, становятся все более совершенными и востребованными. 

Искусственная кожа имеет несколько ключевых сфер применения:

• тестирование различных препаратов, косметики;

• ультразвуковая визуализация и исследование различных биомеханических свойств кожи при воздействии внешних факторов;

• трансплантация при серьезных травмах (ожогах, больших открытых ранах).

Из чего создают модели человеческой кожи?

В зависимости от задач исследования, заменить кожу могут жидкие суспензии, эластомеры, желатиновые материалы. В некоторых случаях в них добавляют специальные нано- и микронаполнители, чтобы скорректировать в нужную сторону физические свойства итоговой модели.

При тестировании косметики сегодня чаще всего используют клеточные культуры, т.е. кожу, выращенную из живых клеток кожи в лаборатории. На них тестируется большинство современных косметических ингредиентов, а также базовых рецептур с ними. Это именно те тесты, результаты которых затем публикуются с пометкой in vitro (в пробирке), в том числе в “Библиотеке активных ингредиентов” на нашем сайте.

Такие модели воспроизводят биологическую среду для оценки воздействия и подтверждения отсутствия токсичности тестируемых продуктов. И хотя в целом они, конечно, представляют собой сильно упрощенную структуру кожи, такой способ отлично справляется со множеством задач и является безопасным и этичным.

В высокотехнологичных лабораториях разрабатывают значительно более сложные модели и даже органоиды кожи, которые по своей структуре являются своего рода миниатюрой настоящей человеческой кожи.

Как выращивают кожу?

Напомним, у кожи три основных слоя: верхний эпидермис, дерма (отвечающая за упругость) и гиподерма (подкожно-жировая клетчатка). Для реконструкции человеческого эпидермиса берут кератиноциты (основные клетки этого слоя), изолируют и помещают в среду, где они начинают активно делиться. Затем клетки погружаются в особые условия, где в течение, как правило, примерно двух недель формируется структура, похожая на человеческий эпидермис.

Похожим образом выращивают и эквивалент дермы. Сначала создают дермальный каркас, на который помещаются фиблобласты и другие клетки дермы. А когда дермальная модель готова, ее объединяют с подготовленным искусственным эпидермисом.

В более совершенных моделях имеются все ключевые элементы — сосудистые, иммунные, нервные, жировые клетки. Это приближает материал к реальной коже. В некоторых лабораториях для создания кожных структур используются специальные 3D-принтеры.

Другие виды искусственной кожи

Модели на основе желатина или агара — это растворы, которые заливаются в специальные 3D-формы, где созданы условия для их затвердевания. Такие материалы часто используются для тестирования солнцезащитной косметики.

Силиконовые эластомеры служат не только материалом для тестирования, но и инструментом для создания в ходе таких тестов слепков с кожи — для последующего измерения длины и глубины морщин, пор и других характеристик микрорельефа.

Полиуретановые модели кожи применяются в медицине для обучения внутрикожным инъекциям, а также в кожной хирургии.

Помимо вышеперечисленных, ученые научились создавать множество других моделей искусственной кожи, и эти технологии неумолимо развиваются, привнося в разные сферы, особенно в медицину и косметологию, все больше новых знаний и возможностей.