基本信息
- 项目名称：
- 检测化妆品刺激性的组织工程表皮的研制
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 一种用于检测化妆品是否对皮肤刺激性的组织工程表皮。
- 详细介绍：
- 1.组织工程表皮应该具备正常人表皮所具备的各个功能层：基底层，棘细胞层，颗粒细胞层和角质层，且角质层具有基本的脂质结构。 2.组织工程表皮的活性检测符合ECVAM标准的要求。 3.组织工程表皮角质层和基本的脂质结构具有抵御化学刺激物的快速穿透的能力。 4.组织工程表皮通过检测获得数据要具有可重复性，并且能够准确判断标准中推荐的化学物质是否具有刺激性。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 发明目的： 一.现在最常用的1944年John Draize建立的皮肤刺激性和腐蚀性实验(Draize实验)就存在着一些缺陷：一，兔的皮肤和人的皮肤在生理性能，对周围环境和化学物质的反应上不同，尽管从兔的皮肤实验获得的数据被作为刺激性评价的参考标准，但是由于很少的兔和人皮肤刺激实验结果被用来做对比研究，所以有些化学物质在兔和人的皮肤实验差距仍然比较大。二，兔皮肤刺激实验的重复性比较差。 二.近20 年,不再以动物模式为基础的毒理学系统已成为生物医学的重要发展方向,并被政府和国际法规所接受。一些动物实验替代方法已发展成为关系国际贸易的技术壁垒。 三. 2009年起在欧盟范围内禁止在动物身上进行化妆品的检测和过敏实验，也不允许成员国从国外进口和销售违反上述禁令的化妆品 。 四.国外商品化的皮肤替代产品（EPISKIN、EpiDerm）价格昂贵,国内检验机构和企业难以承受,使引进和推广受到一定程度限制。欧洲动物试验替代方法验证中心( ECVAM)已制定出标准。 五．国内目前为止仍没有一种方法通过验证而真正应用到实际检测中，实施该项目可以填补国内空白。 基本思路和技术指标： 主要是在欧洲替代方法验证中心发布的“人皮肤模型用于体外皮肤刺激试验的技术标准” ( European Center for the Validation of Alternative Methods , ECVAM)（2007年5月发布）的指导下,构建并筛选新的组织工程皮肤模型。
科学性、先进性
- 国内目前都是采用临床临床组织工程皮肤的胶原或胶原凝胶作为支架，此类的组织工程皮肤主要应用于临床医疗，不适合应用于化妆品检测领域：①国内此类组织工程皮肤多是应用胶原或脱细胞基质作为支架，这类支架内部有如海绵状的空隙或表面凹凸不平，在评价化学物质的刺激性时，容易附着化学物质不容易去除，②胶原材料在接种细胞后容易收缩，所构建的组织工程表皮面积不容易保持在一定的规格，这些限制导致了应用此类组织工程表皮作检测使用时存在较大不可避免的误差，因此现有的组织工程皮肤不适合应用于检测。 本组织工程皮肤模型是在在聚碳酸酯膜上构建的表皮模型，优点有：①聚碳酸酯膜有很好的生物相容性，②采用面积一定的商品化的聚碳酸酯膜滤膜作为支架，该支架材料表面光滑，面积可以根据检测需要定制的特点，在其上构建的组织工程皮肤模型更容易商品化。 我所构建的模型具有和正常皮肤相似的表皮分化结构，具有模拟化妆品作用于人表皮的功能，通过分析化妆品刺激作用后的组织工程表皮，可以比较准确判断化妆品的刺激性。
获奖情况及鉴定结果
- 2010年浙江省大学生科技创新活动计划（新苗人才计划）资助项目（2010R413057）
作品所处阶段
- 最后的完善模型，标准化制作阶段。
技术转让方式
- 产品或者是检测服务
作品可展示的形式
- 图片、示意图。
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 国外已有的商品化的化妆品刺激性检测用组织工程皮肤（如：Episkin，EpiDerm）价格较为昂贵，国内检测机构难以承受。阻碍了我国药品，化妆品毒性检测的进一步发展。通过实验项目在国内建立相关技术，可以减少我们对外国产品和技术的依赖。国内生产的检测用组织工程表皮会具有价格优势，也能方便检测机构订购和运输，成功构建化妆品刺激性检测用组织工程皮肤，不仅能使我国化妆品动物替代检测赶超国际水平成为可能，也为化妆品过敏性检测，乃至其他物质的体外检测和体外检测模型的建立奠定基础或提供新的选择。通过我们建立的技术手段来替代部分动物实验。并且随着技术的逐步完善，这方面的市场会越来越大。 国际动物福利的发展趋势，欧洲动物替代产品的发展，在国内研究检测化妆品刺激性的组织工程表皮对于打破欧盟的技术壁垒更是具有现实意义。
同类课题研究水平概述
- 在日本,一些科学家和化妆品公司开展了相应领域的工作，以适应国际市场的变化 [7] 。目前为止，在皮肤急性毒性检测方面已经取得了一定的成绩，一些化妆品公司已经将实验动物用量下降了90%，甚至有的已经完全替代了动物实验。美国化妆品公司，仅在眼刺激这一检验项目中，实验动物用量已经下降了87%。 1994年，Buche等在体外应用组织工程的方法建立了命名为“Episkin”的人工皮肤，Episkin是一种侧重检测而不是治疗的三维人工皮肤模型，存在表皮和功能角质层。利用此模型检测化学物质的急性皮肤毒性试验，结果表明，其在检测的灵敏度、特异性和准确性等方面都接近，甚至高于动物实验。1999年6月，在欧盟化妆品－非食品科学委员会全体会议上，ESAC（ECVAM Scientific Advisory Committee）签署声明，认为Episkin 是一种代替动物实验的有效手段，准确率能达到83%，敏感率达到82%，特异性达84%，并将其逐步纳入规范检测，无论是化妆品的添加成分还是混合物均可使用此模型代替动物进行急性皮肤毒性实验。除了Episkin外，已经建立的模型还有美国生产的、注册为EpiDerm™（MatTek Corp., Ashland, Mass.）、Advanced Tissue Sciences（ Inc., La Jolla, Calif）公司开发的Skin2 等。以上检测模型均依据组织工程皮肤的构建思路，即以一定的基质作为支架种植真皮成纤维细胞作为真皮部分，或单独以基质作为真皮部分，然后再种植表皮细胞，经过一定时间的培养，待表皮细胞形成分化良好的表皮层时，即可用于检测。将被检测物质涂抹于检测模型之上，作用一定时间后，如果某种化学物质具有毒性，则能够通过扩散或腐蚀作用穿过皮肤的角化层到达深层组织。通过MTT法检测细胞活力，以此判断外源性物质毒性。
