ชั้นผิวหนังเทียมหรือที่เรียกว่าชั้นผิวหนังทดแทนหรือนีโอเดอร์มิสคือ แบบจำลอง ในหลอดทดลองของชั้นผิวหนังไม่มีวิธีการสร้างชั้นผิวหนังเทียมที่เฉพาะเจาะจง อย่างไรก็ตาม ชั้นผิวหนังเทียมชิ้นแรกถูกสร้างขึ้นโดยการเพาะเซลล์ไฟโบรบลาสต์ ของผิวหนัง ลงใน เจล คอลลา เจน จากนั้น เจลนี้อาจถูกปล่อยให้หดตัวเพื่อเป็นแบบจำลองของ การ หด ตัวของแผล การทดสอบการหดตัวของเจลคอลลาเจนนี้อาจใช้เพื่อคัดกรองการรักษาที่ส่งเสริมหรือยับยั้งการหดตัวและส่งผลต่อการพัฒนาของแผลเป็นเซลล์ชนิดอื่นอาจถูกรวมเข้าในชั้นผิวหนังเทียมเพื่อเพิ่มความซับซ้อนของแบบจำลอง ตัวอย่างเช่น อาจเพาะ เซลล์เคราติโนไซต์บนพื้นผิวเพื่อสร้างผิวหนังเทียมหรือ อาจรวม แมโครฟาจเพื่อจำลองระยะการอักเสบของการสมานแผล^{[ 1 ]}

มีผลิตภัณฑ์เลียนแบบผิวหนังเชิงพาณิชย์หลายชนิดที่มีส่วนประกอบและวิธีการพัฒนาที่แตกต่างกัน เช่น Integra, AlloDerm และ Dermagraft เป็นต้น

การปลูกถ่ายผิวหนังตัวเองเป็นวิธีปฏิบัติทั่วไปในการรักษาผู้ป่วยที่ต้องการปลูกถ่ายผิวหนัง อย่างไรก็ตาม มีปัญหาเรื่องการปลูกถ่ายซ้ำสำหรับผู้ป่วยที่มีบาดแผลร้ายแรง เช่น ผู้ป่วยแผลไฟไหม้ ซึ่งนำไปสู่ปัญหามากมาย รวมถึงการขาดแคลนผิวหนัง การเก็บรักษา และความเป็นไปได้ของการแพร่กระจายของโรค^{[ 2 ]}ด้วยเหตุนี้ จึงกระตุ้นให้มีการพัฒนาเทคนิคต่างๆ เพื่อสร้างผิวหนังเทียม รวมถึงผิวหนังเทียบเท่า

ปัจจุบัน การใช้สารทดแทนผิวหนังได้ขยายขอบเขตจากแผลไฟไหม้ไปสู่ด้านอื่นๆ เช่น การผ่าตัดเพื่อฟื้นฟูสภาพผิวต่างๆ และการรักษาแผลเรื้อรัง

การใช้สารทดแทนผิวหนังใดๆ ก็ตามมีความเสี่ยงที่อาจเกิดขึ้นได้ เช่นเดียวกับการปลูกถ่ายผิวหนังหรือเทคนิคการทดแทนผิวหนังอื่นๆ ความกังวลเหล่านี้รวมถึงแต่ไม่จำกัดเพียง การตอบสนองทางภูมิคุ้มกันที่เป็นลบ การติดเชื้อที่อาจเกิดขึ้น การหายช้า ความเจ็บปวด และรอยแผลเป็น^{[ 3 ]}

การพัฒนาผิวหนังและชั้นหนังแท้เทียมเริ่มต้นขึ้นในศตวรรษที่ 20 ^{[ 4 ]}โดยมีแรงกระตุ้นมาจากการค้นพบความสามารถในการแยกและเพาะเลี้ยงเซลล์ในหลอดทดลองซึ่งเกิดขึ้นในปี 1907 โดยนักคัพภวิทยาชาวอเมริกันRoss Granville Harrisonเมื่อเขาสามารถแยกและเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อตัวอ่อนจากกบในห้องปฏิบัติการของเขาได้^{[ 4 ]}ในปี 1975 เซลล์เคราติโนไซต์ ซึ่งเป็นเซลล์ที่ประกอบเป็นเซลล์ผิวหนังชั้นนอกส่วนใหญ่^{[ 5 ]}ถูกแยกและเพาะเลี้ยงในหลอดทดลองได้สำเร็จเป็นครั้งแรกโดย James G. Rheinwald และ Howard Green ^{[ 6 ]}ต่อมาในปี 1981 ผิวหนังเทียมสองชั้นหรือกราฟต์หนังแท้ได้รับการพัฒนาโดยJohn F. Burke , Ioannis V. Yannasและนักวิจัยคนอื่นๆ ซึ่งประสบความสำเร็จในการปกคลุม "พื้นผิวร่างกายใกล้เคียงทางสรีรวิทยาถึง 60%" ^{[ 7 ]}

การปลูกถ่ายผิวหนังของเบิร์คเป็นหนึ่งในการพัฒนาแรกๆ ของผิวหนังเทียมหรือ "นีโอเดอร์มิส" ^{[ 7 ]}หลายปีต่อมา ผิวหนังเทียม Integra ซึ่งปัจจุบันเรียกว่า Integra Dermal Regeneration Template (IDRT) โดยIntegra LifeSciencesได้รับการพัฒนาจากนวัตกรรมของเบิร์คและคณะ^{[ 8 ]}กลายเป็นผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์ตัวแรกที่ได้รับการอนุมัติจาก FDA สำหรับการทดแทนผิวหนังและได้รับการขึ้นทะเบียนเป็นหนึ่งใน "ความก้าวหน้าครั้งสำคัญด้านอุปกรณ์ทางการแพทย์" ในปี 1996 ^{[ 9 ]}

มีผลิตภัณฑ์เทียบเท่าผิวหนังหลากหลายประเภท ทั้งในแง่ของวิธีการพัฒนาและการใช้งาน ผลิตภัณฑ์เทียบเท่าผิวหนังที่ได้รับการตรวจสอบและประเมินบ่อยที่สุดมีสามประเภทดังต่อไปนี้^{[ 10 ] [ 11 ]}

การวิจัยเบื้องต้นเกี่ยวกับเนื้อเยื่อเทียบเท่าผิวหนังที่นำไปสู่ผลิตภัณฑ์ Integra ส่งผลให้เกิดโครงสร้างสองชั้นที่ประกอบด้วยส่วนของผิวหนังชั้นในและส่วนของผิวหนังชั้นนอก ส่วนของผิวหนังชั้นในประกอบด้วยคอลลาเจนจากหนังวัวและคอนดรอยติน 6-ซัลเฟตที่เชื่อมโยงกันด้วยกลูตารัลดีไฮด์ [ ^{7 ] ส่วน}ของผิวหนังชั้นนอกประกอบด้วยซิลาสติกที่ปกคลุมผิวหนังชั้นใน^{[ 7 ]}สำหรับการใช้งาน โครงสร้างสองชั้นจะถูกวางบนแผลหลังจากกำจัดสะเก็ดแผล ออก และทิ้งไว้หลายวัน^{[ 7 ]}จากนั้น ชั้นผิวหนังชั้นนอกจะถูกนำออกและแทนที่ด้วยผิวหนังชั้นนอกเทียม^{[ 7 ]}เนื้อเยื่อเทียบเท่าผิวหนังหรือชั้นนีโอเดอร์มิสจะไม่ถูกนำออกเนื่องจากเหมาะสมสำหรับการเจริญเติบโตของเซลล์และหลอดเลือด^{[ 7 ]}อย่างไรก็ตาม กระบวนการสองชั้นอาจนำไปสู่การติดเชื้อได้เนื่องจากการสะสมที่ไม่พึงประสงค์ระหว่างชั้น^{[ 3 ]}การใช้งานหลักของ Integra คือสำหรับผู้ป่วยแผลไหม้ที่ต้องการปลูกถ่ายผิวหนัง^{[ 2 ] [ 7 ]}

เดิมทีรู้จักกันในชื่อ Integra artificial skin หรือ Integra Dermal Regeneration Template ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์แรกที่ได้รับการอนุมัติจาก FDA สำหรับการทดแทนผิวหนัง โครงสร้างสองชั้นของ Integra Dermal Regeneration Template ประกอบด้วยคอลลาเจน จากเอ็นวัว และคอนดรอยติน-6-ซัลเฟตสำหรับชั้นหนังแท้ และโพลีไซล็อกเซนสำหรับชั้นหนังกำพร้า^{[ 12 ]}ชั้นหนังกำพร้าโพลีไซล็อกเซนมีคุณสมบัติกึ่งซึมผ่านได้ ช่วยให้ไอน้ำระเหยออกอย่างควบคุมได้ รองรับบาดแผลได้อย่างยืดหยุ่นและต้านเชื้อแบคทีเรีย รวมถึงมีความแข็งแรงทางกลเทียบเท่ากับผิวหนัง^{[ 11 ]}โครงสร้างชั้นหนังแท้ช่วยส่งเสริมการสร้างหลอดเลือดและการสร้างผิวหนังใหม่^{[ 11 ]}เช่นเดียวกับรุ่นก่อนหน้า วิธีการใช้งานก็เหมือนกัน IDRT มีความเสี่ยงต่ำต่อการตอบสนองทางภูมิคุ้มกัน รวมถึงการแพร่กระจายของโรคต่ำ^{[ 11 ]}

AlloDerm เป็น เมทริกซ์ผิวหนังไร้เซลล์ (ADM) ชนิดแรกที่ได้จากผิวหนังของศพจากเครือข่ายเส้นใยคอลลาเจนหลังจากการกำจัดชั้นหนังกำพร้าของผิวหนังศพ^{[ 13 ] [ 14 ]}มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการผ่าตัดทางทันตกรรมสำหรับการปลูกถ่ายเหงือก [ ^{15 ]}การซ่อมแซมไส้เลื่อนหน้าท้อง^{[ 13 ]} การผ่าตัด ตกแต่งตาและเบ้าตา^{[ 14 ]}และการผ่าตัดเต้านม^{[ 16 ] เนื่องจากโครงสร้างไร้เซลล์ จึง}ไม่มีการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันที่เกิดจากการใช้ AlloDerm ^{[ 11 ]}

Dermagraft เป็นวัสดุทดแทนผิวหนังที่ได้จากไฟโบรบลาสต์ ของมนุษย์ ^{[ 17 ]}โดยได้มาจาก ไฟโบรบ ลาสต์ผิวหนังของทารก แรกเกิด ที่ปลูกถ่ายลงใน โครงสร้างตาข่าย โพลีกลาติน ที่ดูดซึมได้ทางชีวภาพ พร้อมกับโปรตีนเมทริกซ์นอกเซลล์ที่หลั่งออกมาจากไฟโบรบลาสต์^{[ 17 ]}สามารถส่งเสริมการสร้างเยื่อบุผิวใหม่ได้ อย่างไรก็ตาม อาจมีปฏิกิริยาต่อต้านแอนติเจนเกิดขึ้นได้^{[ 11 ]} Dermagraft ส่วนใหญ่ใช้ในการรักษาแผลเรื้อรัง เช่น แผลต่างๆ รวมถึงแผลที่เท้าจากเบาหวานและแผลที่เท้าจากหลอดเลือดดำ^{[ 17 ]}ได้รับการอนุมัติก่อนวางจำหน่ายจาก FDA ในปี 2544 สำหรับการรักษาแผลที่เท้าจากเบาหวาน^{[ 18 ] [ 19 ]}

• วิศวกรรมเนื้อเยื่อ
• ผิวหนังเทียม
• เวชศาสตร์ฟื้นฟู
• การสร้างเซลล์ใหม่ในมนุษย์

• อินเทกรา
• อัลโลเดอร์ม
• Dermagraft ถูกเก็บถาวรเมื่อวันที่ 7 ตุลาคม 2021 ในWayback Machine