Сможет ли 3D-печать лечить выпадение волос?

Сможет ли 3D-печать лечить выпадение волос?

«3D-печатные волосы для лечения выпадения волос» — это может вызвать ассоциацию с бахромой. Однако вскоре это представление может поменяться. В сентябре 2016 года L’Oreal и французская компания Bioprinting Poietis совместно разработали лазерные печатные волосяные фолликулы.
Да-да, вы все верно поняли. Мы говорим не о 3D-печатных шиньонах и не о какой-то разновидности синтетических волос. Речь идет о здоровых волосяных фолликулах, состоящих из живых клеток человека, которые могут быть трансплантированы непосредственно в кожу головы.
Это дает прекрасную возможность для лечения выпадения волос, поскольку традиционные методы тканевой инженерии ограничены и все еще изучаются.
Вот как эта технология отличается от всего, что существует сейчас на рынке, и как она может предложить некоторые новые подходы к пересадке новообразованных фолликулов.

3D-печатные синтетические волосы

Несколько разных групп работают над различными решениями для волос с трехмерной печатью. Итальянская компания Cesare Ragazzi Laboratories разрабатывает то, что они называют системой волос с ЧПУ, в которой искусственный «второй скальп» приклеивается к голове пациента, и мастер пришивает тысячи искусственных 3D-печатных волосков.

Пациенты вынуждены каждый месяц посещать специальный салон, чтобы сохранить свои искусственные волосы в форме и выглядящими здоровыми. Помимо этого, эти системы, по-видимому, позволяют человеку вести себя так, как это было бы естественно с его собственными волосами – что касается плавания, физических упражнений и тому подобного.
Имейте в виду, это равносильно тому, как если носить парик, пришитый к скальпу.

Cilllia синтетические 3D печатные волосы

Между тем, команда в Массачусетском технологическом институте печатает 3D-волоскообразные волокна диаметром 50 мкм, соответствующей средней толщине человеческого волоса. И, хотя они не объявляли о каких-либо планах по использованию этой технологии в человеческих шиньонах, очевидно, что она имеет потенциал.
Этот проект известен как Cilllia и вдохновляет многих исследователей изучать другие способы применения энергии трехмерных печатных прядей, таких как использование этих волокон для создания сильного механического клея.

Синтетические волосы из полилактида

Исследователи из Университета Карнеги-Меллона также использовали трехмерную печать для создания подобных волосам структур. В этом конкретном эксперименте исследователи использовали 3D-принтер, приобретенный с полки, а не специально разработанный принтер. Они использовали полилактид (PLA).
Как только капля PLA помещается внутрь принтера, его головка начинает печатать волосы. Это довольно медленный, сложный процесс, занимающий около 25 минут, чтобы произвести волосы, покрывающие поверхность площадью 10 квадратных миллиметров.

Исследователи также обнаружили, что они могут использовать различные нити для изменения цвета прядей, как показано ниже.
Но это все искусственные «волосы», состоящие из неорганического материала. Другими словами, лучшее, что вы получите, — это новый улучшенный парик.
L’Oreal хочет исправить это, поскольку каждый человек заслуживает возможность иметь настоящие волосы, а не синтетические волокна, которые могут раздражать кожу. Технология от Poietis — это совсем другое дело, и она может изменить мир ухода за волосами навсегда!

3D биопечатные волосяные фолликулы

Никто не преуспел в печатании 3D живых человеческих волосяных фолликул. Однако технология биопечатания растёт как на дрожжах, с того момента как японский профессор Макото Накамура изобрел первый биопринтер в 2008 году. К декабрю 2010 года компания Organovo создала первые биопечатные кровеносные сосуды, используя клетки, культивированные у человека-донора. С тех пор, другие компании осуществили биопечатание кожи, мышц и других тканей, и исследователи продолжают делать новые достижения каждый год.

Большинство систем биопечатания работает по принципу помещения клеточного материала в среду для роста через сопло. Этотметод очень универсален, но он приносит большой стресс для живого вещества. Поскольку волосяные фолликулы включают в себя некоторые из наиболее чувствительных и сложных клеточных структур в организме человека, они склонны быстро умирать или вообще не выживать, когда печатаются с использованием сопла, поскольку это слишком агрессивный метод для такой деликатной процедуры.

Сможет ли 3D-печать лечить выпадение волос?

Возможно, Пойетис обошел эту проблему, используя другую технику. Вместо того чтобы вдавливать клеточный материал через сопло, их система создает 10000 «микрокапель» клеточного вещества в секунду. С помощью пульсирующих микроскопических лазеров эти микрокапли нацеливаются в точные области среды роста.
Этот метод минимизирует повреждение клеточной ткани, и Poietis уже добилась успеха в 3D-печати кожи человека с помощью лазеров и микрокапель. Они объявили о своих планах по проблеме волосяных фолликул.

Партнерство L’Oreal с Organovo

L’Oreal не кладет все яйца в одну корзину с Poietis. В мае 2015 года они объявили о партнерстве с Organovo — компанией, которая напечатала первые 3D кровеносные сосуды человека еще в 2010 году — для 3D-печати тканей кожи человека с целью «разработки и исследования».
Органово пока не объявило о каких-либо планах по 3D-печати человеческих волосяных фолликулов, но они уже добились успеха в 3D-печати почек и клеток печени. Если их работа над 3D-печатью клеток кожи будет идти успешно, L’Oreal также ясно увидит причастность к печати волосяных фолликулов. В зависимости от характера соглашения L’Oreal с Poietis, они могут даже получить возможность совместной работы обеих компаний. Это может привести к тому, что эта технология будет обнародована раньше, чем ожидалось.

Как говорит представительница Alopecia UK Эми Джонсон, «еще очень рано радоваться тому, что это потенциально может принести медицине в области лечения выпадения волос». Тем не менее, интересно увидеть новый и уникальный подход к новообразованным фолликулам. Даже если это исследование требует клинических применений, новые знания и исследования в этой области — это всегда хорошие новости.

Биоинженерия волосяных фолликул

Институт биоинженерии и нанотехнологий (IBN) смог разработать модель волосяного фолликула путем объединения двух клеток волос: клетки дермального сосочка и кератиноцитов. Надежды этой технологии заключались в том, чтобы использовать эту модель для определения новых способов лечения выпадения волос у мужчин и для истончения волос у женщин.

Фактически, компания смогла перенести эту технологию на мышей. Они обнаружили, что трансплантаты способны расти, что приводит к естественным структурам волос. Это показывает, что если бы было достаточно времени на разработку, это потенциально могло бы превратиться в решение для людей, страдающих облысением.
Вызовы, стоящие перед биоинженерией волосяных фолликул
Перед L’Oreal и Poietis стоят многочисленные проблемы, прежде чем они достигнут своей конечной цели — имплантирование этих биоинженерных волосяных фолликул в организм человека.

Во-первых, эти дублированные волосяные фолликулы должны были бы производить волосы таким же образом, как и натуральный волосяной фолликул. Это означает, что необходимо провести многочисленные исследования, чтобы определить, можно ли это сделать. Кроме того, ученые должны определить, как обеспечить, чтобы дублированные клетки продолжали цикл после того, как имплантированы эти фолликулы.

Еще одна важная проблема, которую нужно решить, заключается в нахождении клеток, которые используют один и тот же генетический код у широкой массы лысых людей. Таким образом, это может сделать почти невозможным для этих волосяных фолликулов производить больше волос. Это исследовательский процесс, и ученые уже на верном пути, чтобы сделать это реальностью.

Почему синтетические волосы недостаточно хороши?

Многие люди считают, что технологии синтетических волос, такие как те, которые используются с системой ЧПУ, прекрасно подходят для людей. Однако синтетические волосы никогда не будут выглядеть настоящими волосами. Почему это так?
Синтетические волосы являются полимером, как и человеческий волос. Тем не менее, синтетические волосы также используют мононити, чтобы обеспечить внешний вид настоящих волос.

В конце концов, несмотря на то, что новейшие технологии демонстрируют вполне жизнеспособные волосы, которые движутся естественным образом, это все еще нереально. На создание синтетических волос идет большое количество химикатов, согласно Йельской национальной инициативе. Но именно этот химический процесс делает волосы сильными и более реалистичными.

3D-печать этих волосоподобных волокон делает процесс намного более быстрым по сравнению с использованием химической основы состава синтетических волос. Тем не менее, 3D-принтер накладывает слои пластика, или металла, друг на друга для создания пряди. Таким образом, в этих 3D-печатных версиях волос все еще присутствуют химические вещества.

Проблемы со здоровьем

Важно отметить, что синтетические волосы, независимо от того, надеты они в парике или вплетены в сложную часть скальпа, приклеенную к черепу, могут вызывать проблемы со здоровьем у некоторых людей.

Те, кто чрезмерно чувствителен к разным компонентам, подвержены повышенному риску возникновения аллергической реакции. Например, были сообщения о головных болях, особенно когда эти волосы зашиты в скальп. Также у некоторых людей был сильный зуд кожи головы, что часто приводило к заражению кожи. Это происходит из-за полимеров, которые используются при разработке волокон.

Хрупкость и непостоянство

Согласно докладу Consumer Reports, синтетические волосы могут вызывать несколько проблем. Те, кто используют синтетические волосы в качестве удлинителей для их истонченных волос, могут обнаружить, что это усугубляет проблему.

Как уже отмечалось в отчете, нередки случаи, когда истончающиеся волосы ломаются или выпадают, что делает проблему еще хуже. Там было рассказано о случаях, когда синтетические волосы использовались в целях удлинения, но вместо этого образовывались проплешины, из-за того что синтетические волосы приводили к выпадению натуральных волос. И в большинстве случаев эти волосы не отрастают, что делает человека лысым преждевременно.

Именно по этим причинам L’Oreal и Poietis объединяются, чтобы, используя новейшие технологии, найти альтернативный метод, который будет лучше для всех.

Как L’Oreal будет использовать эту технологию

Технология, с которой работают L’Oreal и Poeitis, все еще находится на расстоянии нескольких лет от совершенства.
Директор департамента исследований и инноваций L’Oreal Хосе Котовио заявил: «Если нам удастся осуществить 3D-печать волосяного фолликула, мы улучшим как наши знания в области биологии волос, так и знание некоторых специалистов в области роста и потери волос». Хосе Котовио добавил, что как только эти волосяные фолликулы будут успешно созданы, они будут использоваться для тестирования новых продуктов L’Oreal.

Прежде всего, L’Oreal надеется использовать эту технологию в качестве способа тестирования продуктов, который бы помог с проблемой выпадения волос естественным образом. Они надеются, что, если удастся определить, какие продукты могут способствовать замедлению или прекращению выпадения волос в целом, это изменит рынок к лучшему.

Так или иначе, конечной целью является имплантирование этих цифровых волосяных фолликул в тех, кто теряет волосы или уже остался без волос.

Коммерческая доступность

Возможность такого события может наступить через несколько лет. Этот процесс должен быть одобрен FDA и, скорее всего, будет выпущен в Европе прежде, чем в Соединенных Штатах. Многие люди, следующие этой технологии, а также исследователи, участвующие в подобных разработках, верят, что мир отделяет около трех лет от того времени, когда это станет доступным для среднего потребителя.

Эми Джонсон, пресс-секретарь Alopecia UK, благотворительного фонда, посвященного выпадению волос, заявила: «На данный момент неясно, может ли эта технология принести пользу тем, у кого есть проблемы выпадения волос. Кроме того, если эта новая технология будет использоваться в лечении, учитывая дороговизну существующих процедур трансплантации волос, как много людей смогут себе это позволить?»

Эти страхи и предостережения эхом звучат среди людей. Общественности придется подождать и посмотреть на развитие процесса. Эта технология поразительна, и она может изменить будущее решения проблемы выпадения волос.

Несмотря на то, что мы все еще находимся вдали от этого становления, возможные последствия этой технологии для тех, кто теряет волосы или полностью облысел, являются очень волнующими. Это может положить конец использованию париков и болезненных процедур вживления синтетических волос навсегда.