3D打印发展到如此逆天的程度打印血管制作活皮肤

在医疗范畴，3D打印技能的使用日益增多，3D打印义肢、人工骨等，还有3D打印的药丸，这些新式产品的诞生为患者提前恢复健康发明了更多或许性。近几年，渐渐的变多研讨人员将3D打印皮肤作为新的研讨方向，也获得了不少发展。

皮肤移植是外科医治中修正受损皮肤的首要办法之一，及时有效地关闭创面一直是临床医治严峻烧伤患者所面对的扎手难题，探究相应的皮肤移植技能则是烧伤医学的重要研讨范畴之一。从现在来看，皮肤移植临床医治能够加快受损皮肤愈合，但却无法防止掩盖在受损皮肤外表的一层仍会面对掉落的情况。那么怎么能让受损肌肤创面与移植皮肤更好地贴合呢？这项新研讨或许能够回答。

来自仁斯利尔理工大学（Rensselaer Polytechnic Institute）的研讨人员选用3D打印技能生物打印出了完好的有血管的活性皮肤。这一发展近期在线宣布于《安排工程-A部分》（Tissue Engineering Part A），这项研讨的效果是人类能发明出更天然的皮肤移植方法所迈出的重要一步，人体移植排挤反响（transplant rejection，影响移植物存活的重要的要素之一）也有望得到改进。短期内，这项技能有望用于压力性溃疡（pressure ulcers）或糖尿病患者的医治。

担任这项研讨的RPI化学与生物工程学副教授Pankaj Karande表明：“现在，在皮肤移植范畴，现有的一些临床产品更像是花哨的‘创可贴’，尽管能够使受损部位愈合，终究仍是会掉落，一些安排仍是会面对坏死的。换言之，现有的一些植皮医治方法尽管获得了不小效果，但都难逃‘是否真正与宿主细胞整合’这一实际的拷问。”

移植物与宿主细胞的整合面对一个重要妨碍，就是要处理“在皮肤移植过程中没有正常运作的血管体系”的问题。Karande教授在此之前宣布过一篇论文《3D打印技能在人体皮肤制造与规划》，他发现并制成了一种新式“生物墨水”（bio-inks），这些“墨水”是由人类内皮细胞、周细胞、动物胶原蛋白和皮肤移植物中发现的结构细胞的组合而成，这种混合物使研讨人员能够在几周内构成血管结构并打印出相似皮肤的资料。尔后，Karande教授与耶鲁大学（Yale University）医学院打开协作，进一步将人体的血管体系归入研讨中。

图片来自：Rensselaer Polytechnic Institute/Youtube

有血液和营养物质转移到移植物中，才干更好地保持活性。在实验中，研讨人员将人体血管中发现的细胞（血管内部摆放的内皮细胞，以及包裹在内皮细胞周围的周细胞）与其他成分（包括动物胶原蛋白）结合在一起，印制了相似皮肤的资料。几周内，他们用新的生物墨水打印出来的皮肤血管开端成长，当将这些皮肤块移植到小鼠的创伤上时，动物的血管开端与生物打印的皮肤中的血管相通，从而移植物在4周后充溢血液；且从移植皮肤的外形上来看，与人体天然成长的皮肤并无太大差异。

不过现在研讨团队获得的效果还不能彻底称之为老练的技能，但它切实可行。若想该技能能到达临床可用水平，研讨人员还需再接再厉，当时版别的3D打印技能需要用CRISPR技能进行基因修改来润饰供体细胞，以使血管整兼并被患者的身体承受。

Karande教授表明，短期内，这项技能最快可用于协助患有压力性溃疡（pressure ulcers）或糖尿病患者的医治。关于压力性溃疡患者来说，3D打印的活性皮肤无疑是最完美的处理计划，溃疡一般出现在身体的不同部位，而且能够用小块的皮肤来医治；关于糖尿病患者来说，其创伤愈合的时刻一般比一般健康人群长，所以这一技能也有助于加快其创伤愈合。

图片来自：Pixabay

而关于那些严峻烧伤、烫坏的患者来说，用该技能来进行植皮或许还需要一段时日。这些损害一般会导致神经和血管末梢的损失，将3D打印的皮肤转移到这些受损安排更为杂乱，所以对研讨团队来说攻坚克难，势在必行。

RPI化学与生物工程学主任Deepak Vashishth教授表明：“Karande教授及团队所获得的重要发展凸显了3D打印技能在精准医疗范畴存在的巨大潜力。由于从这项技能自身来说，一旦老练，每一例活性皮肤移植手术的医治计划都能够精确的经过患者个别情况进行量身定制。”

人体包括的各种“管道”网络就像搬运工，在咱们体内将各类营养物质带入器官并从器官中铲除废物，这些管网呈缠结状，从3D打印技能的视点来说很难完美仿制。Karande教授却让人们看到了3D打印的安排中创建出多个缠结杂乱管网的或许性，无疑令人惊喜。不过从动物实验到临床使用，该技能还有很长一段路要走，咱们等待并想象这样的先进医学科技在未来能够谋福更多患者。

来历：medicalxpress.com

参考资料（可上下滑动检查）

[1] Living skin can now be 3-D-printed with blood vessels included Retrieved Nov 6, 2019

from https://medicalxpress.com/news/2019-11-skin-d-printed-blood-vessels.html

[2] 3D bioprinting of a vascularized and perfusable skin graft using human keratinocytes, (...) Retrieved Nov 6, 2019 from https://essfully 3D printed living skin with blood vessels Retrieved Nov 6, 2019

from http://3d.laserfair.com/3d-print-news/2019/1105/68171.html

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