【衛福部技術團隊研發成果4】一種人類皮膚仿生單元的成分與製造方法
發表於: 2025-06-02
一、技術名稱：
一種人類皮膚仿生單元的成分與製造方法
二、執行團隊：
財團法人國家衛生研究院 楊良棟 副研究員
三、技術摘要：
本商品針對化學品或是農藥、化妝品、動物用藥等化學製品之皮膚安全性檢測，提供動物實驗的替代平台，免除動物飼養與人體臨床前試驗。本技術開發真皮層生物水膠與混合方式，再結合永生化人類角質細胞的共同培養，利用返祖化培養基配方，使能後續在真皮層上分化，並開發分化培養基，使角質細胞分化成表皮層並與真皮層緊密接合，製造人類皮膚仿生單元。
四、技術內容：
開發目的為製造替代動物實驗的人類皮膚仿生單元，提供一個皮膚刺激性、腐蝕性、光毒性、遺傳毒性，藥物代謝等動物實驗的替代平台。先前製造人類皮膚仿生單元的技術有兩大缺點:(1) 製造真皮層的生物水膠成分，常用化學交聯劑來加強膠原蛋白的組織強度，容易造成細胞毒性。(2)製造表皮層需要使用初代角質細胞，因初代角質細胞比較容易分化成完整表皮層，其缺點為持續繼代不容易，且需要與臨床醫師合作通過研究倫理審查委員會(IRB)審查獲取初代角質細胞，但還是會存在人類檢體個體上的差異。開發此項技術之初，曾參照已發表論文的配方與步驟，都無法做出滿意產品。
本技術開發真皮層生物水膠(天然膠原蛋白、人類纖維母細胞、特殊生物配方)與混合方式，再結合永生化人類角質細胞的共同培養，利用返祖化培養基配方，使能後續在真皮層上分化，排除申請IRB審查，與避免人類檢體個體上差異的缺點，並開發分化培養基，使角質細胞分化成表皮層並與真皮層緊密接合，製造人類皮膚仿生單元 (圖ㄧ)。
本發明解決上述問題之具體作法及技術原理: (1) 開發獨特真皮層生物水膠成分，不經由化學交聯劑，大幅減低細胞毒性以及真皮層製成後塌陷。 (2) 開發人類角質細胞株返祖化培養基配方，使角質細胞株能後續在真皮層上分化。(3) 開發角質細胞分化培養基配方，使角質細胞方化成完整表皮層 (圖二) 。
技術之優勢 (1) 人類皮膚包含真皮層與表皮層，此3D皮膚仿生單元與目前市售測試模組只有表皮層不同，多包含了真皮層使更具皮膚仿生性。 (2) 開發角質細胞株返祖化培養基配方，使能後續在真皮層上分化，排除持續使用人類檢體及避免個體上差異，並節省製造成本。本研究開發之結果，已進行中華民國國家專利佈局。
五、技術聯絡窗口：
曾安立經理 連絡電話: 037-206166 ext.33211 email: anlitseng@nhri.edu.tw
一種人類皮膚仿生單元的成分與製造方法
二、執行團隊：
財團法人國家衛生研究院 楊良棟 副研究員
三、技術摘要：
本商品針對化學品或是農藥、化妝品、動物用藥等化學製品之皮膚安全性檢測，提供動物實驗的替代平台，免除動物飼養與人體臨床前試驗。本技術開發真皮層生物水膠與混合方式，再結合永生化人類角質細胞的共同培養，利用返祖化培養基配方，使能後續在真皮層上分化，並開發分化培養基，使角質細胞分化成表皮層並與真皮層緊密接合，製造人類皮膚仿生單元。
四、技術內容：
開發目的為製造替代動物實驗的人類皮膚仿生單元，提供一個皮膚刺激性、腐蝕性、光毒性、遺傳毒性，藥物代謝等動物實驗的替代平台。先前製造人類皮膚仿生單元的技術有兩大缺點:(1) 製造真皮層的生物水膠成分，常用化學交聯劑來加強膠原蛋白的組織強度，容易造成細胞毒性。(2)製造表皮層需要使用初代角質細胞，因初代角質細胞比較容易分化成完整表皮層，其缺點為持續繼代不容易，且需要與臨床醫師合作通過研究倫理審查委員會(IRB)審查獲取初代角質細胞，但還是會存在人類檢體個體上的差異。開發此項技術之初，曾參照已發表論文的配方與步驟，都無法做出滿意產品。
本技術開發真皮層生物水膠(天然膠原蛋白、人類纖維母細胞、特殊生物配方)與混合方式，再結合永生化人類角質細胞的共同培養，利用返祖化培養基配方，使能後續在真皮層上分化，排除申請IRB審查，與避免人類檢體個體上差異的缺點，並開發分化培養基，使角質細胞分化成表皮層並與真皮層緊密接合，製造人類皮膚仿生單元 (圖ㄧ)。
本發明解決上述問題之具體作法及技術原理: (1) 開發獨特真皮層生物水膠成分，不經由化學交聯劑，大幅減低細胞毒性以及真皮層製成後塌陷。 (2) 開發人類角質細胞株返祖化培養基配方，使角質細胞株能後續在真皮層上分化。(3) 開發角質細胞分化培養基配方，使角質細胞方化成完整表皮層 (圖二) 。
技術之優勢 (1) 人類皮膚包含真皮層與表皮層，此3D皮膚仿生單元與目前市售測試模組只有表皮層不同，多包含了真皮層使更具皮膚仿生性。 (2) 開發角質細胞株返祖化培養基配方，使能後續在真皮層上分化，排除持續使用人類檢體及避免個體上差異，並節省製造成本。本研究開發之結果，已進行中華民國國家專利佈局。
五、技術聯絡窗口：
曾安立經理 連絡電話: 037-206166 ext.33211 email: anlitseng@nhri.edu.tw
圖一
圖二