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用细胞培育动物皮毛及人类皮肤,组织工程或成为低碳可持续的未来?

用细胞培育动物皮毛及人类皮肤,组织工程或成为低碳可持续的未来? 生辉SynBio
2021-06-10
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导读:时尚VS道德。


1982 年的科幻电影《银翼杀手》中,人们利用基因工程技术制造了大量的人造动物,包括猫头鹰和蛇,这种通过人为操纵物种基因产生 “人造” 生物的技术深入人心。


90 年代,在反皮草运动的影响下,逐渐衍生了一批公司,这些公司以能够在时尚领域销售实验室培育的毛皮和羊毛等产品为目标。虽然类似皮革的替代品自 1960 年代以来就已出现在市场上,但问题在于它们仍然不是真皮。因此,创造比拟真皮的皮革、毛发等也成为这些公司的追求。


现在,产业界已经可以在实验室中用细胞培育出皮革、毛发、含人类毛囊的皮肤等。



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用细胞培育皮革


“如果我们在实验室也能培育出这些材料,就可以摆脱使用动物皮革的道德束缚。” 这是 Ingvar Helgason 最初的想法。1990 年代,反皮革运动的出现让 Helgason 被迫关闭了自己的时尚品牌,并决定深入研究生物工程。在谷歌搜索一番后,Helgason 联系到了组织工程领域的科学家 Dusko Ilic 博士,他已经在实验室成功培育出了人类皮肤。

在两人合力助推下,VitroLabs 公司落地美国加州,并在 2017 年完成了种子轮融资

(来源:crunchbase)

现在,这家公司已经可以成功地在实验室中用牛细胞培育皮革,这是一种比传统皮革更具环境可持续性的替代品。

Helgason 称,“我们生产的牛皮与从真正的动物身上采购的牛皮没有区别。”

动物生皮变成革的过程中,要经过鞣制技术的处理。动物身上的皮被剥离后,经过水洗,剔除脂肪,放入鞣剂等一系列过程,令生皮的胶原结构、收缩性、稳定性、耐热耐湿性都发生了很大的改变,以便制成皮具长期保存。完成这一过程需要 7 天左右。

“相比之下,我们与合作伙伴率先采用了无铬鞣制工艺,使用的化学品减少了 90%,可以在三天内完成鞣制过程”,Helgason 补充道,“这是因为我们制造的皮革并不厚,因此不会有任何形式的生皮浪费,没有东西需要剃掉或丢弃,整个过程也更加环保。”

目前,VitroLabs 和合作伙伴准备推出他们的第一款产品,售价将与其它小牛皮制成的皮革产品相同,传统的小牛皮则是取两岁以内的小牛。

图 | VitroLabs 生产的未经鞣制的小牛皮(来源:VitroLabs )

除此之外,VitroLabs 也会在实验室中用鳄鱼和鸵鸟细胞培育皮革,“但我们的重点会是小牛皮,设计师和消费者对于小牛皮更加熟知和喜欢。”Helgason 表示。

该公司还会与哈佛大学一起对基于细胞的皮革进行生命周期分析,以便在一个拥有充足可再生能源的欧洲国家建立全面的制造工厂。 


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培养含人类毛囊的皮肤


Henri Kunz 是另一位在这一领域深耕的科学家,他是 Furoid 的创始人兼首席执行官,不过他是用细胞在实验室中培养含人类毛囊的皮肤。

针对皮肤组织工程的研究始于 1975 年,科学家将表皮和真皮细胞分离出来,在体外培养,用于皮肤移植等治疗中。但是,想要让人造皮肤具备正常皮肤所包含的毛囊、汗腺等附属结构,始终是一大难点。

2012 年,一篇关于人造皮肤的的文章让 Kunz 对培养基于细胞的皮肤兴趣更加浓厚,并为其倾注了 276,000 欧元积蓄。

此前,他曾专注于做耳后穿刺活检,这些皮肤细胞能够被重新诱导成为干细胞,这也使得开发无限来源的人类细胞成为可能。

在一位皮肤科医生的建议下,Kunz 开始研究培育毛囊细胞。这些细胞中的一部分会被诱导为多能干细胞,一部分会作为干细胞。5% 的原代细胞和 95% 干细胞混合培养 32-90 天后,就可以成功形成毛囊,如果用含有色素的培养液,还可以让头发着色。

图 | 毛发电子显微镜照片(来源:Furoid 官网)

目前,Kunz 拥有 800 个用于长毛的人类毛囊原型,还有一些用于培育羊毛的产品。虽然硅谷投资者对 Furoid 和团队表现出兴趣,但由于 COVID-19 大流行,该项目被推迟,Kunz 正在寻找其它资金来扩大其组织工程研究工作。

Helgason 和 Kunz 拥有相同的目标 —— 防止虐待动物并努力减少奢侈时尚行业的碳足迹,但只有时间才能证明这两位企业家是否能够扩大动物皮毛的制造过程,以为挑剔的时装设计师和消费者提供高质量的产品。

参考资料:
https://synbiobeta.com/is-tissue-engineering-the-future-of-cruelty-free-fashion/

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生辉SynBio是专业的合成生物学产业服务机构,为创新主体提供技术咨询、行业研究、科技影响力打造等服务。
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