皮膚移植新突破?3D打印帶血管"活皮膚"終于要成現(xiàn)實

美國倫斯勒理工學(xué)院研究人員最新研發(fā)出一種3D打印技術(shù)，可以制造出帶有血管的活皮膚，這項技術(shù)朝著創(chuàng)造更接近人體自然皮膚移植物的目標(biāo)邁出重要一步。

倫斯勒理工學(xué)院生物技術(shù)和跨學(xué)科研究中心(CBIS)成員潘卡伊·卡蘭德(Pankaj Karande)說：“目前皮膚移植臨床治療更像是一個‘華而不實’的創(chuàng)可貼，它可以加速傷口愈合，但最終會脫落，無法與宿主細(xì)胞結(jié)合在一起。”

當(dāng)前皮膚移植手術(shù)中缺少正常運行的血管系統(tǒng)，卡蘭德研究這項技術(shù)已有多年時間，他曾發(fā)表一篇論文指出，研究人員可以提供兩種類型人體活細(xì)胞，將它們作為“生物墨水”，然后再打印成皮膚結(jié)構(gòu)。此后他和研究團隊一直與耶魯大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員建立合作，并將血管結(jié)合在3D打印皮膚中。

研究人員指出，如果他們添加關(guān)鍵要素(包括人類內(nèi)皮細(xì)胞)，放置在血管中，同時將人類外膜細(xì)胞包裹內(nèi)皮細(xì)胞、動物膠原蛋白和通常在皮膚移植中的其他結(jié)構(gòu)細(xì)胞，經(jīng)過幾個星期的時間，這些細(xì)胞開始互連并形成生物學(xué)相關(guān)的血管結(jié)構(gòu)。

卡蘭德說：“當(dāng)工程師們開始重建生物學(xué)結(jié)構(gòu)時，我們總會意識到，類似于皮膚的生物學(xué)結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)比科學(xué)家在實驗室的簡單實驗復(fù)雜得多，然而我們驚奇地發(fā)現(xiàn)，一旦我們開始接觸這種復(fù)雜的生物學(xué)結(jié)構(gòu)，生物就會自然接管，并形成逐漸接近自然形態(tài)結(jié)構(gòu)。”

一旦耶魯大學(xué)研究小組將3D打印皮膚移植實驗老鼠身體上，3D打印皮膚上的血就開始與老鼠自己的血管連接起來，卡蘭德說：“這是非常重要的，這意味著實際上有血液和營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)移至移植體，并維持移植體生存。為了使3D打印皮膚技術(shù)達(dá)到臨床應(yīng)用水平，研究人員需要使用類似CRISPR技術(shù)編輯供體細(xì)胞，從而使患者身體能夠接受移植皮膚，雖然當(dāng)前我們還未實現(xiàn)，但我們離目標(biāo)更近一步。”