　同皮膚モデルは、ヒト皮膚の凹凸構造を転写した多孔性基材のセルカルチャーインサート（培養用挿入器具）を使用して作製する。凹凸構造は、独自の画像解析技術で実際のヒト皮膚の基底膜を3次元画像化し、3Dプリント技術で作製した金型を用いて再現。このインサート上でヒト表皮細胞を空気暴露培養することで、層構造を持つモデルを構築した。

インサート作製工程と凹凸構造を再現した3次元皮膚モデルの作製工程［クリックで拡大］出所：富士フイルム

　従来の平らなモデルと比較してTEER（経皮電気抵抗）値が高く、角層や表皮が厚いことから、バリア機能が比較的高い状態であることを確認した。

　また免疫化学染色による解析では、凸部において分化マーカーであるケラチン10の発現低下と表皮幹細胞制御マーカーである17型コラーゲンの発現増加が見られた。これにより、表皮幹細胞の局在や分化バランスが空間的に制御された、よりヒト皮膚に近い状態を再現していることが示された。

3次元皮膚モデルの断面構造の観察結果［クリックで拡大］出所：富士フイルム

　LC-OCT（ラインフィールド共焦点光干渉断層撮影）を用いた解析では、基底膜の凹部に対応する表面に皮溝様構造が、凸部に対応する表面に皮丘様構造が観察され、皮膚表面にキメ様構造が形成されていることが確認された。従来の培養皮膚モデルでは表面がほぼ平らでキメ様構造は形成されないが、基底膜に凹凸構造を付与することが表面のキメ様構造の形成に寄与することを示した。

LC-OCTによるインサート（凹凸加工済み）で形成した3次元皮膚モデルの観察［クリックで拡大］出所：富士フイルム

　ヒト皮膚では、基底膜の凹凸構造が加齢に伴って平たん化し、肌表面のキメが失われる。表皮の恒常性やバリア機能の低下にも関与すると考えられていたが、両者の因果関係は未解明だった。同社は、写真技術で培った材料技術や成形技術に、化粧品分野の皮膚解析の知見を融合させて同モデルを開発した。

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