美國(guó)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(xiàng)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(gè)‘華而不實(shí)’的創(chuàng)可貼,它可以加速傷口愈合,但最終會(huì)脫落,無法與宿主細(xì)胞結(jié)合在一起?!?/span>
當(dāng)前皮膚移植手術(shù)中缺少正常運(yùn)行的血管系統(tǒng),卡蘭德研究這項(xiàng)技術(shù)已有多年時(shí)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(tuán)隊(duì)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(shí)將人類外膜細(xì)胞包裹內(nèi)皮細(xì)胞、動(dòng)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(gè)星期的時(shí)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(shí),我們總會(huì)意識(shí)到,類似于皮膚的生物學(xué)結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)比科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室的簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)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(huì)自然接管,并形成逐漸接近自然形態(tài)結(jié)構(gòu)?!?/span>
一旦耶魯大學(xué)研究小組將3D打印皮膚移植實(shí)驗(yàn)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(shí)際上有血液和營(yíng)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(shí)現(xiàn),但我們離目標(biāo)更近一步?!?/span>
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