跳动城乡网毛囊感染通常很难治疗，因为细菌栖息在毛发和皮肤之间的缝隙中，活性物质很难到达。
为了在实验室中更仔细地研究这种情况，萨尔州亥姆霍兹药物研究所(HIPS)跨生物屏障药物输送部门的研究人员现已开发出一种模型，其中人类毛囊嵌入使用3D打印制作的基质中。
未来该模型可用于直接在人体毛囊上测试新药候选物对抗相应病原体的有效性。该团队已将研究成果发表在ABiomaterialsScience&Engineering杂志上。
毛囊是围绕发根的复杂结构，将发根固定在皮肤上，使头发能够固定。同时，皮肤和毛囊之间的区域为微生物不受阻碍地繁殖提供了最佳条件。
这往往会导致毛囊慢性炎症，不仅会造成疼痛，而且在逆性痤疮的情况下，还会引发糖尿病甚至急性败血症等继发性疾病。仅在德国，目前约有83万人患有这种疾病。
为了成功开发抗毛囊炎症的新型活性物质，需要能够在实验室中尽可能真实地模拟皮肤生理条件的模型。
目前，由克劳斯-迈克尔·莱尔教授领导的团队在德国亥姆霍兹感染研究中心(HZI)的HIPS中心与萨尔大学合作开发了这种模型。通过将活体人类毛囊移植到3D打印聚合物支架内的胶原基质中，研究人员能够成功复制毛囊的自然环境。
该研究的第一作者SamyAliyazdi说：“该模型的优势在于，我们可以在开发的早期阶段在毛囊微环境中测试新药候选物，而无需进行动物试验。”
此前，对毛囊感染的新型候选药物最初是在较为简单的模型中进行测试的，例如在液体培养中自由漂浮的人类毛囊。然而，这些模型不能充分代表患者的真实状况，因此不适合进行生物功效研究。
利用新的3D模型，研究人员已经证明纳米粒子在毛囊中的渗透和分布比在自由漂浮的毛囊培养中更好。
因此，纳米粒子能够深入毛囊，适合作为活性成分的载体。Lehr团队还证明，如果抗生素利福平被“包装”在这样的纳米粒子中，可以显著更好地对抗医院病原体金电影 葡萄球菌引起的毛囊感染。
所描述的人类毛囊3D模型克服了与以前的实验室模型相关的一些挑战。
“我们的模型更真实地复制了人类毛囊微环境，并且可以长期培养。但我们还没有走到尽头。我们需要进一步优化聚合物的机械性能。我们还计划加入其他细胞类型，如成纤维细胞和免疫细胞，以使模型更能代表患者的情况，”Aliyazdi说。
这种类型的更复杂模型具有巨大的潜力，可以为毛囊活力、病原体行为以及最终药物功效和安全性评估的可预测性提供有价值的早期见解。
Lehr强调说：“我们的研究表明，模拟天然毛囊环境对于评估抗生素的疗效至关重要。该模型可以显著加速新的靶向疗法的开发，同时减少所需的动物研究数量。”
