體外細(xì)胞模型在化妝品評價中的應(yīng)用及研究進展

張?zhí)鹛? 郭瑞敏 張臨風(fēng) 張曉娜 朱姿英 曹毓琳

關(guān)鍵詞：細(xì)胞模型；3D皮膚模型；皮膚類器官；皮膚芯片

當(dāng)下日化行業(yè)不斷發(fā)展，消費市場規(guī)模不斷擴大，消費者科學(xué)護膚意識不斷增強，產(chǎn)品功效越來越受到關(guān)注，近兩年來，“功效+成分”漸漸成為化妝品領(lǐng)域研究的主題，化妝品功效評價也受到了人們的高度重視。隨著2021年中國“化妝品新法元年”的開始，2021年1月1日《化妝品監(jiān)督管理條例》正式開始實施；隨后監(jiān)管部門陸續(xù)發(fā)布了《化妝品生產(chǎn)經(jīng)營監(jiān)督管理辦法》等一系列法規(guī)。在此背景下，化妝品的評價從只注重安全性開始更關(guān)注功效宣稱。在此背景下，國內(nèi)關(guān)于化妝品及原料的安全與功效評價的方法研究日新月異，百花齊放。

自2004年[1]，歐盟已全面禁止將動物模型實驗并依據(jù)“3R”原則——減少（Reduction），替代（Replacement），優(yōu)化（Refinement）用于化妝品或者原料篩選與評估。近年來，隨著體外替代實驗的研究、驗證、技術(shù)轉(zhuǎn)移與新評價技術(shù)等研究應(yīng)用日益發(fā)展，如較常見的2D細(xì)胞培養(yǎng)可在短期內(nèi)較經(jīng)濟、簡便地批量化篩選受試品等優(yōu)點，在市場上占據(jù)主流地位。越來越多研究顯示，2D細(xì)胞模型對于了解皮膚生物學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用的局限性[2]，促進了更科學(xué)、更精確的人類皮膚組織體外評估模型的發(fā)展。3D皮膚模型作為近年來組織工程領(lǐng)域逐漸流行的發(fā)展趨勢，因其能夠更真實的模擬人體皮膚的組織結(jié)構(gòu)、成分和生理功能，更好地捕捉體內(nèi)生理代謝的復(fù)雜過程，可以更有效的測定化妝品或原料安全性和功效性，已經(jīng)在眾多實驗室成功運用[3-4]。同時，“3D打印”已經(jīng)逐漸從單純的概念轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N實際可行的技術(shù)手段，已得到越來越多學(xué)者的關(guān)注和重視。在生物材料、組織工程，皮膚替代品及新型支架制造技術(shù)研究方面取得了蓬勃的發(fā)展，尤其在皮膚、肝臟、脊髓、血管等組織工程方面的有了重大進步，但是3D培養(yǎng)技術(shù)還存在著諸如生物材料的安全性，新生血管的生成及收縮等方面的問題及挑戰(zhàn)[2，5]。

細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)歷來是體外細(xì)胞生物學(xué)研究中應(yīng)用最為廣泛的手段，也是在化妝品、食品、生物醫(yī)學(xué)和臨床研究等領(lǐng)域中被廣泛使用的一種基礎(chǔ)技術(shù)手段。在此背景下，本文對體外細(xì)胞培養(yǎng)體系，包括2D細(xì)胞模型和3D皮膚模型在體外評價領(lǐng)域的應(yīng)用優(yōu)勢及局限性進行探討。同時，對皮膚類器官（Skinorganoids）和皮膚芯片（Skin-ona-chip）這兩項新興技術(shù)作為體外研究模型和技術(shù)手段，應(yīng)用于再生醫(yī)學(xué)、藥物和化妝品等領(lǐng)域的前景進行展望。

01體外評價模型

1.12D細(xì)胞模型

實驗室條件下培養(yǎng)的皮膚等類型細(xì)胞多黏附于平坦表面，傳統(tǒng)培養(yǎng)方法其耗損生長介質(zhì)及代謝廢物，可能造成細(xì)胞死亡，營養(yǎng)耗竭及所處環(huán)境損傷等問題；妨礙其功能的完整發(fā)揮，產(chǎn)生強制極性及過扁平細(xì)胞外形等特征；并且未充分考慮自然生理條件下3D微環(huán)境對其內(nèi)部反應(yīng)的影響，且影響劑量有效性及劑量毒性預(yù)測數(shù)據(jù)。雖然2D培養(yǎng)并不能提供活組織結(jié)構(gòu)，機械/生化信號及細(xì)胞行為信息的局限性，但卻是一種比較簡易的體外細(xì)胞研究手段，便于分析，為細(xì)胞觀察與測量提供簡便，快捷，經(jīng)濟有效的手段[6]，同時提供細(xì)胞毒性、細(xì)胞內(nèi)的滲透率和積累等方面的基本信息。

目前，市場上用于化妝品及生物醫(yī)藥體外評價的2D人皮膚細(xì)胞模型有人角質(zhì)形成細(xì)胞（HumanEpidermalKeratinocytes，NHEKs）、人永生化角質(zhì)形成細(xì)胞（HumanImmortalizedKeratinocytes，HaCaT）、人黑素細(xì)胞（Melanocyte，MC）和人成纖維細(xì)胞（HumanDermalFibroblasts，HDF）等，且以上模型可以實現(xiàn)細(xì)胞的大規(guī)模擴增，為進一步開展相關(guān)實驗提供了很好的基礎(chǔ)條件[7]。

1.23D皮膚模型

體外重建3D模型作為組織工程替代手段，其材料支架可提供細(xì)胞外基質(zhì)（ECM），使細(xì)胞能夠增殖、分化、機械反應(yīng)以及通信等功能[8]?？茖W(xué)家希望皮膚模型能夠從基因表達(dá)，組織結(jié)構(gòu)及代謝活動等方面對人體皮膚實現(xiàn)高度仿真，但目前大多數(shù)的3D培養(yǎng)則是通過多細(xì)胞間的相互作用及組織結(jié)構(gòu)來建立，縮小了細(xì)胞培養(yǎng)環(huán)境與組織環(huán)境間的距離，其表型及組織結(jié)構(gòu)類似于體內(nèi)器官及組織，由此推測實際體內(nèi)的結(jié)果進行預(yù)測，顯示其在檢測領(lǐng)域中的重要意義。在此基礎(chǔ)上，3D打印技術(shù)（3Dprintingtechnology）應(yīng)運而生[9]。3D打印技術(shù)應(yīng)用不同類型材料支架，可調(diào)整真皮與表皮結(jié)構(gòu)，使細(xì)胞與材料準(zhǔn)確地沉積到需要的部位，形成獨特的3D微環(huán)境，它能很好地模擬體內(nèi)生理條件下的代謝過程及相關(guān)化學(xué)信息，為皮膚刺激評價、體外皮膚吸收檢測等與皮膚有關(guān)的研究提供形態(tài)學(xué)體外評價工具[10]。

與2D系統(tǒng)相比，3D皮膚模型可以更加精確地表達(dá)對藥物、藥物代謝的敏感性、基因和蛋白表達(dá)、細(xì)胞間通訊以及其他的表現(xiàn)，該模型已逐步成為皮膚生物學(xué)及相關(guān)功能機制研究的利器，用于分析各種細(xì)胞之間的相互作用關(guān)系，并為原料或者配方產(chǎn)品提供從安全性到療效等各方面的集成信息，從而為開發(fā)提供了一種可替代評價模型。隨著時間的推移，人們發(fā)現(xiàn)3D皮膚模型會出現(xiàn)各種缺陷，因此需要進行相應(yīng)改進以適應(yīng)未來發(fā)展需求。目前，市場上已經(jīng)成功重建的商品化的3D皮膚模型有表皮模型、黑素模型和全層皮膚模型[3]。雖然這些模型比2D體外模型具有顯著的優(yōu)勢，但仍必須對這些模型進行重大改進（表1，圖1）。

02皮膚模型與皮膚種子細(xì)胞

2.1表皮模型與角質(zhì)形成細(xì)胞

角質(zhì)形成細(xì)胞（NHEKs）是表皮層中最主要的細(xì)胞成分，維持表皮正常組織結(jié)構(gòu)和表皮增殖、分化，在皮膚屏障保護功能中扮演著重要的角色。NHEKs細(xì)胞形態(tài)在正常情況下呈現(xiàn)非常好的發(fā)散性，但當(dāng)皮膚受空氣污染物、紫外線輻射、化學(xué)成分和生理刺激等環(huán)境變化侵襲，細(xì)胞形態(tài)發(fā)生團聚與紊亂，造成有害的氧自由基（ROS）積累，產(chǎn)生有害的細(xì)胞效應(yīng)，并可以到達(dá)細(xì)胞核導(dǎo)致DNA氧化修飾和雙鏈斷裂，導(dǎo)致皮膚老化、皮膚失調(diào)和皮膚疾病等[11]。角質(zhì)形成細(xì)胞模型應(yīng)用于化妝品、藥品的安全性和功效性評價、皮膚炎癥及皮膚屏障功能的研究。因此，建立一種簡便有效地檢測方法來反映皮膚受損程度具有十分重要的意義。

目前市場用于評價的角質(zhì)形成細(xì)胞除了NHEKs還有HaCaT細(xì)胞，與NHEKs不同的是，HaCaT細(xì)胞系可以解決人原代角質(zhì)形成細(xì)胞存在供者皮膚的可用性有限，體外壽命短和供者之間的差異帶來的問題，提供無限的細(xì)胞來源和解決方案，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用[12]，且可直接用于水溶性化妝品原料及其終產(chǎn)品的安全和功效檢測，但在單層培養(yǎng)的細(xì)胞可以表達(dá)屏障相關(guān)的基因只有90%；角蛋白末端分化的幾種標(biāo)記物，如Filaggrin、Loricrin及角蛋白橋粒等角蛋白端分化多個標(biāo)記物在單層細(xì)胞內(nèi)很少表達(dá)[13]。由2D角質(zhì)形成細(xì)胞單層培養(yǎng)到人類皮膚衍生的角質(zhì)形成細(xì)胞重建3D表皮模型，可以較好地得到表皮組織復(fù)雜分層及終末分化模型。

目前3D表皮模型已經(jīng)作為動物試驗及模型替代品應(yīng)用于毒理學(xué)及皮膚生物學(xué)等領(lǐng)域。3D表皮模型具有完整清晰的復(fù)層化，其特征在于角質(zhì)形成細(xì)胞的性質(zhì)和分化程度。2019年EpiKutisTM的3D表皮模型被開發(fā)出來，使用NHEKs作為種子細(xì)胞，模型中未分化的細(xì)胞從基底層移動到最外層的角質(zhì)化層，在模型構(gòu)建等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的精細(xì)培養(yǎng)，使它顯示出良好的組織活力和屏障功能；但是角質(zhì)形成細(xì)胞一旦被誘導(dǎo)分化就會迅速死亡，無法長期研究其分化信號。進一步研究表明，HaCaT細(xì)胞在表皮模型（器官型）培養(yǎng)生長時，構(gòu)建模型使用HaCaT細(xì)胞不僅成本低，還保留了正常的NHEKs的分化特性，可對皮膚終末分化、分化調(diào)控和刺激反應(yīng)機制研究；但HaCaT細(xì)胞呈現(xiàn)成熟角化上皮組織的能力有限[14]。3D表皮模型在組織結(jié)構(gòu)上有了明顯改善，并且可以將樣品直接涂抹在模型的表面，模擬化妝品對皮膚的滲透能力進入機體對皮膚深層產(chǎn)生毒性的過程，操作簡單，不受任何劑型的影響，相對于角質(zhì)形成細(xì)胞模型，其可提供更客觀、科學(xué)和準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。盡管3D表皮模型為化妝品或原料提供了高度標(biāo)準(zhǔn)化的條件，但它們無法實現(xiàn)細(xì)胞表皮-真皮連接（Dermo-epidermaljunction，DEJ），使部分特異性的標(biāo)志物表達(dá)發(fā)生異常，這限制了其適用性。

2.2黑素模型與黑素細(xì)胞

黑素細(xì)胞（Melanocyte，MCs）保護皮膚系統(tǒng)的細(xì)胞免受各種高度有害的外部環(huán)境因素的影響，對皮膚的正常運作至關(guān)重要。黑色素細(xì)胞位于表皮的基底層，隨著它們在皮膚上的擴散，分化的黑素細(xì)胞產(chǎn)生黑色素，并且通過樹突狀延伸與相鄰的角質(zhì)形成細(xì)胞（NHEKs）相互作用，形成“表皮黑素”單元（比例為36NHEKs：1MC）。除基礎(chǔ)色素沉著外，獲得性色素沉著也可通過刺激引起，例如UVR，促進ROS的積累以及蛋白質(zhì)和脂質(zhì)的氧化。

目前市場上多采用B16小鼠黑色素瘤細(xì)胞系、人表皮黑素瘤（A375）、原代正常人類黑素細(xì)胞（MCs）細(xì)胞模型進行實驗，目前實驗研究黑色素的發(fā)生、轉(zhuǎn)移及生物標(biāo)志物大多采用小鼠黑色素瘤B16細(xì)胞，此模型在基本結(jié)構(gòu)與黑色素合成功能方面與人黑素細(xì)胞基本相同，可以充分理解和闡明黑素細(xì)胞在體內(nèi)作用機制，并對色素沉著進行跨物種的研究；成為篩選美白活性成分、抗黑素瘤藥物的首選細(xì)胞。化妝品市場上正在尋找新的強效酪氨酸酶抑制劑，其抑制酪氨酸酶活性（如酪氨酸酶催化的產(chǎn)量和速度），用作皮膚美白化妝品的主要成分。Zhang等[15]實驗中使用α-MSH誘導(dǎo)的B16黑色素瘤細(xì)胞中的黑素發(fā)生，實驗表明，paradoxosideE通過MITF轉(zhuǎn)錄因子、酪氨酸酶、酪氨酸酶相關(guān)蛋白-1和TRP-2的表達(dá)來抑制黑素生成。基于2D細(xì)胞模型的研究受到特定參數(shù)（如樣品劑型和安全濃度）的限制，導(dǎo)致結(jié)果偏差和使用范圍受限[3]，促進構(gòu)建含黑素細(xì)胞的體外重建表皮模型。

3D皮膚黑素模型再現(xiàn)了人類皮膚中黑素細(xì)胞穩(wěn)態(tài)和黑色素瘤進展的自然特征。此外，MCs細(xì)胞生長速度在3D中比2D中更活躍，以及3D黑素皮膚模型中可形成黑素細(xì)胞和角質(zhì)形成細(xì)胞之間的自分泌和旁分泌信號網(wǎng)絡(luò)；有助于了解色素沉著障礙的發(fā)病機制和潛在治療方案的開發(fā)。Videira等[16]主要研究黑素細(xì)胞-角化細(xì)胞的相互作用，由原黑素皮質(zhì)素（POMC）裂解產(chǎn)生的多肽（促黑素細(xì)胞和促腎上腺皮質(zhì)激素）激活黑素皮質(zhì)素1型受體（MC1R），以及紫外線誘導(dǎo)皮膚色素沉著的機制。Hall等[17]提出的證據(jù)表明，人類皮膚色素沉著的體外模型顯示表皮色素沉著與人類皮膚相似。重建后黑素皮膚模型，重現(xiàn)黑素細(xì)胞周圍的三維（3D）結(jié)構(gòu)，優(yōu)化了組織結(jié)構(gòu)，增強了表皮組織的結(jié)構(gòu)和功能特性。

2.3全層皮膚模型與成纖維細(xì)胞

真皮是表皮下的結(jié)締組織層（Connectivetissue），通過真皮-表皮連接處（Dermo-epidermaljunction，DEJ）與表皮緊密相連，主要由細(xì)胞外基質(zhì)（ECM）和成纖維細(xì)胞（HDFs）組成。皮膚的自然衰老和光老化的損傷，引發(fā)了ECM成分明顯改變，引起皮膚真皮成分變性，破壞膠原纖維蛋白和彈性纖維蛋白組織結(jié)構(gòu)，變性后的真皮層由層次感變?yōu)殡s亂無章，膠原蛋白作為ECM的主要成分，變得支離破碎且分布粗糙，其總量減少并產(chǎn)生皺紋，皺紋的形成與蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的改變和基質(zhì)金屬蛋白酶（MMPs）活性化的增加有關(guān)，特別是ROS的積累在人體皮膚體內(nèi)的內(nèi)在衰老和光老化中起著關(guān)鍵作用，因此被認(rèn)為是導(dǎo)致各種皮膚癌和其他皮膚炎癥性疾病的原因，主要應(yīng)用于化妝品抗氧化、抗真皮衰老和抗皺功效評價中。

HDFs模型由于FBs具有易獲取、易培養(yǎng)、生長速度快和性狀穩(wěn)定等優(yōu)點。目前Qin等[18]報道，CCN1（Cysteine-richProtein61）是一種分泌的細(xì)胞外基質(zhì)相關(guān)蛋白，在體內(nèi)老化的人皮膚成纖維細(xì)胞中升高，并通過與人皮膚成纖維細(xì)胞中αVβ3整合素的功能相互作用刺激MMP-1的表達(dá)，有助于人體皮膚衰老。Samivel等[19]研究了熊果酸（UA）對紫外線B（UVB）輻射誘導(dǎo)的光老化（人類皮膚真皮成纖維細(xì)胞模型）的保護作用，與20μMUA處理相比，UVB誘導(dǎo)的炎癥因子（TNF-α和NF-KB）、凋亡因子（p53、Bax和caspase-3）、MMP-2和MMP-9的表達(dá)減弱，Bcl-2蛋白水平升高。因此，這些結(jié)果表明UVA有可能通過干擾ROS介導(dǎo)的凋亡誘導(dǎo)和光老化來減輕UVB誘導(dǎo)的細(xì)胞外損傷。HDFs模型作為研究皮膚衰老過程中真皮成分的分子變化以及這些變化背后的途徑（如圖2所示），并且在皮膚的修復(fù)過程中起到重要作用。

由于體內(nèi)情況的復(fù)雜性，對生物體中相互作用的研究在很大程度上受到了阻礙。此外，就人體皮膚而言，由于缺乏適當(dāng)?shù)膶嶒災(zāi)Ｐ停诤艽蟪潭壬献璧K了對表皮組織穩(wěn)態(tài)維持和控制的調(diào)節(jié)機制的更好理解。表皮皮膚模型在沒有成纖維細(xì)胞的情況下，形成只有3到4個活細(xì)胞層的分層表皮；在HDFs存在的情況下，角質(zhì)形成細(xì)胞增殖受到刺激，表皮形態(tài)得到改善[20]。構(gòu)建3D全層皮膚模型的特點在于有真表皮結(jié)構(gòu)，可以在體外進行ECM變化的檢測，被用來研究真皮層的組成及生理功能。目前全層皮膚缺陷的治療在臨床實踐中仍然是一個重大挑戰(zhàn)，包括非人細(xì)胞外基質(zhì)成分的基質(zhì)引入了批次間的變異性，并且無法代表含有脂質(zhì)，纖維蛋白，糖胺聚糖和蛋白聚糖的健康體內(nèi)人體皮膚真實微環(huán)境。

03皮膚類器官和皮膚芯片

類器官（Skinorganoids）是指干細(xì)胞在體外3D培養(yǎng)條件下，分裂分化形成“類似”器官的生物結(jié)構(gòu)，有望具有天然皮膚的復(fù)雜性和功能。Lee等[21]最早描述了皮膚類器官來自3D培養(yǎng)的同質(zhì)小鼠多能干細(xì)胞群，皮膚類器官在模仿正常胚胎毛囊發(fā)生的過程中自發(fā)地產(chǎn)生從頭毛囊，這種皮膚發(fā)育的體外模型將有助于研究毛囊誘導(dǎo)的機制，評估頭發(fā)生長或抑制藥物，以及模擬皮膚病。Kim等[22]揭示了使用臍帶血單個核細(xì)胞（Cordbloodmononuclearcells，CBMC）和誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（Inducedpluripotentstemcells，iPSC）生成的人體皮膚類器官是體外和體內(nèi)皮膚病學(xué)研究的新工具；并且3D人類iPSC衍生的皮膚類器官可能是一種新穎的、可替代的體外和體內(nèi)皮膚病學(xué)研究工具。從組織結(jié)構(gòu)發(fā)展成一種器官培養(yǎng)系統(tǒng)，可以從人類多能干細(xì)胞生成復(fù)雜的皮膚，這項技術(shù)突破將會大大地拓寬應(yīng)用范圍，如疾病建模、研究皮膚屏障生物學(xué)以及毒理學(xué)研究等，減少皮膚模型的功能與藥品化妝品開發(fā)計劃中的局限性，對未來模型開發(fā)和新檢測和/或新驗證新技術(shù)的手段，目的是促進在制藥行業(yè)、食品和化妝品行業(yè)中基礎(chǔ)和臨床研究的進步。

“芯片上的皮膚”（Skin-on-a-chips）是一種全新的生物材料技術(shù)，它通過改變細(xì)胞生長環(huán)境來調(diào)控疾病進程；通過調(diào)節(jié)基因表達(dá)來改善免疫反應(yīng)并降低副作用；更是加大了微器官的復(fù)雜度，重點是探討功能與正常皮膚更為接近的微器官，為了模擬人類皮膚的結(jié)構(gòu)和功能方面的反應(yīng)[23]，以及描述生物傳感器設(shè)計，該培養(yǎng)設(shè)備通過固定在與外部泵和管連接，將內(nèi)皮細(xì)胞涂敷于培養(yǎng)的等效皮膚上，以形成可灌注血管通道。Sriram等[24]基于纖維蛋白的真皮基質(zhì)與仿生“器官芯片”系統(tǒng)相結(jié)合，用于開發(fā)人體皮膚等效物，與傳統(tǒng)的靜態(tài)培養(yǎng)系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)更好地再現(xiàn)了人體皮膚的結(jié)構(gòu)和功能，演示了整個培養(yǎng)過程和下游功能測試，這是一種分化良好的、角質(zhì)化的全厚度模型，能夠?qū)崿F(xiàn)低成本、高通量的原位滲透性和毒性測試。在Lee等[25]實驗中，利用PDMS和水凝膠開發(fā)了一種微流控3D皮膚芯片，該芯片具有流控通道，建立了皮膚芯片內(nèi)氧和葡萄糖的運輸反應(yīng)模型，以幫助設(shè)計微流控皮膚芯片。利用新興的人工皮膚芯片設(shè)計出越來越復(fù)雜的微環(huán)境，從而更好地支持器官級功能，為人類細(xì)胞評估藥物、化妝品等安全性和有效性的評價提供最先進的體外平臺。

類器官芯片模型（Organoids-on-chips）是一種模仿器官發(fā)育和人類疾病的接近生理的新技術(shù)，提供了一種從細(xì)胞到組織水平，最后在器官水平上進行實驗的方法。

04討論與展望

現(xiàn)有2D細(xì)胞培養(yǎng)模式下，皮膚細(xì)胞缺乏細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)之間的相互作用，沒有皮膚生理功能且妨礙細(xì)胞功能充分表達(dá)，這些關(guān)鍵因素缺失會從形態(tài)學(xué)，增殖，遷移及分化等角度對細(xì)胞反應(yīng)，生物化學(xué)信號及基因與蛋白質(zhì)表達(dá)等產(chǎn)生影響，因此2D細(xì)胞培養(yǎng)模型用于化妝品或者原料安全性及功效性評估存在局限性。為了克服以上不足，研究者們提出了多種三維建模方法來構(gòu)建更接近人體生理狀態(tài)下的皮膚模型。3D皮膚模型具備部分生理功能，具體而言，3D結(jié)構(gòu)的生化信號、機械和結(jié)構(gòu)特性幾乎與體內(nèi)生理學(xué)相似，被廣泛應(yīng)用于皮膚相關(guān)疾病機理研究和化妝品潛在風(fēng)險與功效性評價研究中，因此，利用三維生物材料構(gòu)建3D皮膚是當(dāng)前國際生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域關(guān)注的熱點之一。類器官依賴于生長細(xì)胞聚集體的自組織，其中包含復(fù)雜的細(xì)胞種類，體外培養(yǎng)過程中有著更為穩(wěn)定的基因和表型特征，相比于傳統(tǒng)細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)和3D皮膚模型，可應(yīng)用于研究微生物群-皮膚相互作用以及皮膚的病毒/細(xì)菌感染。然而，類器官尚未被廣泛用于轉(zhuǎn)化研究，如藥物、食品和化妝品篩選或再生醫(yī)學(xué)。皮膚芯片作為更可重復(fù)和更可控的工程結(jié)構(gòu)更適合于功效和安全性篩選，可以作為更廣泛和預(yù)測性的臨床前模型，將有望與其他器官芯片建立微系統(tǒng)，在體外用前所未有的方式，并且能夠?qū)崿F(xiàn)分子間的相互作用，取代或部分取代動物模型，且無倫理爭議，也進一步降低成本和藥物開發(fā)的風(fēng)險。因此，皮膚芯片是目前最有希望用于人類疾病診斷、預(yù)防及治療的新方法之一，其前景廣闊，對促進我國生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展具有重要意義。

化妝品功能評價研究技術(shù)及其應(yīng)用學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)容廣泛、各具技術(shù)優(yōu)勢，目前沒有一種技術(shù)能全面有效評價各種化妝品本身潛在的安全性和功效性問題。隨著國內(nèi)外對新型化妝品安全性風(fēng)險評價方法的研發(fā)越來越重視，積極有序推進了體外檢測實驗評價的基礎(chǔ)研究、驗證評價和國際技術(shù)交流轉(zhuǎn)移推廣等國內(nèi)外相關(guān)工作。在未來幾年內(nèi)，化妝品功能性評價將以全新的理念及技術(shù)手段不斷推動著化妝品行業(yè)健康快速發(fā)展；同時，我國化妝品功效評價技術(shù)與發(fā)達(dá)國家相比還存在一定差距，加強科研投入力度、加大研發(fā)創(chuàng)新、加快產(chǎn)品研制進程、加速產(chǎn)品開發(fā)步伐從而提升競爭力，應(yīng)成為我國目前加快發(fā)展的重要舉措。