几十年来，创造一种耐用的、看起来自然的皮肤替代物来覆盖烧伤或其他伤口一直是生物工程师的圣杯。现在，我们离它更近了，这要感谢一项3d打印皮肤的新技术。

 

这项由伦斯勒理工学院(RPI)和耶鲁大学共同完成的研究，沭鸣平台登陆将活的人类皮肤细胞转化成一种液体“生物墨水”。这种生物墨水被用来打印人造皮肤，然后人造皮肤会生长出自己的血管系统。

 

“血管系统非常重要，因为这是宿主和移植物之间的交流方式，”领导这项研究的RPI化学和生物工程教授Pankaj Karande说。“如果皮肤替代物不被身体排斥，宿主和移植物之间的交流是至关重要的。”

 

目前，需要植皮的患者有两种选择。首先是自体皮肤移植，医生们会割下一块健康的皮肤来覆盖受损区域。第二种是人造皮肤产品，由牛胶原蛋白和聚合物泡沫等材料制成。都有缺点。自体皮肤移植是痛苦的，会产生新的伤口。人造皮肤产品有一系列的限制——它们通常是暂时的，不覆盖深度伤口或不像人类皮肤。

 

“它们只是绷带或创可贴，”市场上的人造皮肤产品的Karande说。

 

RPI和耶鲁大学团队的新移植物是用含有婴儿包皮细胞、脐带血内皮细胞、内皮细胞集落形成细胞和胎盘组织胎盘周细胞的生物墨水制成的，所有这些细胞都悬浮在老鼠尾巴的胶原蛋白中。这形成了皮肤的内层，真皮。另一种生物墨水，由另一种人类包皮细胞——角质形成细胞制成，印在皮肤表面形成皮肤的外层，即表皮。然后，在培养皿中，内皮细胞和胎盘周细胞开始组装成微小的血管网络。

 

研究小组将移植物植入小鼠体内，发现血管在四周内与小鼠自身的血管网络连接。这意味着血液在老鼠和移植的皮肤之间流动。

 

卡兰德说:“我们看到移植物在那里停留的时间更长，皮肤更成熟，更接近我们在人体组织中看到的情况。”

 

将这项最近发表在《组织工程A部分》(Tissue Engineering Part A)杂志上的早期研究成果转化为供人类使用的产品将涉及许多步骤。该团队需要找到一种方法，沐鸣平台登录线路在不使用老鼠胶原蛋白或其他动物产品的情况下进行移植，以降低人体产生排斥反应的可能性。实验中使用的小鼠的免疫系统被“关闭”以防止排斥反应;普通人将需要一种尽可能接近他们自己组织的产品。减少排斥的一种方法是使用CRISPR技术编辑供体细胞，使它们更普遍地被接受。还有皮肤结构的问题，比如汗腺和毛囊，它们可能会被烧伤或伤害破坏。

 

“其中一些对功能和美学很重要，”卡兰德说。“你希望移植部位的皮肤看起来和周围的皮肤一样。”

 

另一个美学问题是颜色。例如，印度人的移植物颜色应该比苍白的北欧人深。皮肤的颜色是由黑色素细胞的浓度决定的。黑素细胞可以根据所需的颜色或多或少地添加到生物墨水中。

 

韦克森林大学和阿姆斯特丹大学医学中心的研究人员Mathew Varkey、Dafydd O. Visscher、Paul p.m. van Zuijlen、Anthony Atala和James J. Yoo在一篇综述了该课题当前研究的论文中写道:“生物打印技术可以取代现有的移植手术，从而彻底改变烧伤护理领域。”

 

他们写道，虽然几项生物打印皮肤血管系统的研究已经取得了成功，沭鸣平台登陆但3d打印汗腺和控制皮肤色素沉着的结果“各不相同”。他们还指出，新的皮肤产品将面临监管障碍，医院将需要开发新的基础设施和流程来创造和使用移植。

 

“我们仍处于基础研究阶段，”卡兰德说。“我们仍在研究基本问题和正确答案。”