皮肤

皮肤保护身体免受脱水和感染，它有助于调节体温。皮肤感受疼痛，压力，热和冷。当暴露在阳光下时，皮肤会产生维生素D，这对健康至关重要。

科学家们正在研制一种由不同类型的皮肤细胞组成的组织芯片，它可以模拟皮肤对药物的反应，从而预测这种敏感器官的反应。使用基于实验室的系统来测试药物的皮肤毒性，可以提供更准确和更快的安全测试，使科学家能够更快地为病人提供新的和更安全的药物。科学家还可以利用芯片技术来研究皮肤疾病，并找到新的治疗方法。

芯片上的皮肤

NIH支持的哥伦比亚大学的科学家使用一种特殊技术来生成诱导多能干细胞（iPSCs）。干细胞拥有发展成多种不同细胞类型的巨大潜力，在早期生命和胚胎发育中都至关重要；在成年人中，干细胞在组织修复和维护中发挥着重要作用。iPSC可以产生无限供应的供体细胞，能够形成芯片装置的皮肤组织和其他类型的组织。

科学家们从iPSCs中产生了皮肤细胞，并证明细胞可以在3-D系统中保持活力。更重要的是，芯片上的细胞转化为不同类型的皮肤细胞，并进行自组装形成与人类真实皮肤非常相似的皮肤层。研究人员希望利用这个生物工程系统来了解皮肤细胞对各种化合物的反应，从而更好地预测哪些化合物可能对皮肤有毒性作用。

此外，通过使用患有皮肤病的患者的iPSC，研究人员可以使用由其产生的皮肤芯片来更多地了解这些疾病的原因，并尝试使用不同的药物作为治疗方法。

左边的照片显示了植入皮肤细胞的芯片设备，这些皮肤细胞是科学家从诱导多能干细胞中培育出来的。该芯片还含有支持人体皮肤分层和结构所需的蛋白质混合物。该系统的设计包括空气和液体之间的边界，就像人类皮肤所处的环境一样。右边是生物工程皮肤横截面的微观视图，显示细胞如何自组装成类似于实际皮肤中看到的层。

展望未来

美国国立卫生研究院支持的研究人员表明，iPSC技术可用于在组织芯片平台上生成有组织的皮肤细胞系统。研究人员可以使用该芯片测试实验药物。此外，该芯片可以使研究人员收集必要的数据，以加快药物批准过程，并更快地为患者提供新的治疗方法。

将芯片上的皮肤与基于其他人体器官的芯片整合在一起可以帮助科学家了解药物对皮肤的潜在副作用，并阐明施用于皮肤的药物如何影响身体的其他器官。

https://ncats.nih.gov/tissuechip/chip/skin