燒傷病人有救了？哥倫比亞大學3D打印無縫移植皮膚

2023-02-06 05:56:00來源：中關(guān)村在線

【資料圖】

移植皮膚的科學已經(jīng)有了長足的進步，不再是把皮膚從病人身體的某個部位刮下來，然后再拍在別的地方，以覆蓋討厭的燒傷或受傷的情況。如今，移植物通常像活的噴墨打印機一樣，使用病人的培養(yǎng)細胞作為生長過程的種子，直到血管化。這些打印移植物的主要缺點是，它們只能被制作成具有開放邊緣的平板。哥倫比亞大學的一個研究小組認為，這種方法 "無視人類皮膚的完全封閉的幾何形狀"。相反，他們已經(jīng)設(shè)計出一種新穎的方法，可以生產(chǎn)出他們需要的幾乎任何復雜的三維形狀的皮膚--從耳朵和手肘到整個手掌，就像一副水牛比爾的手套一樣。

阿爾貝托-帕帕拉多和哈桑-埃爾比勒-阿巴奇/哥倫比亞大學瓦格洛斯內(nèi)科和外科醫(yī)生學院該團隊在1月的《科學進展》雜志上發(fā)表了他們的研究結(jié)果："具有增強生物力學特性的無棱角人體皮膚工程"。他們解釋了他們是如何設(shè)計的，"皮膚是一個完全封閉的三維組織，可以按照身體部位進行塑形，并作為生物衣服進行無縫移植"。

"首席研究員、哥倫比亞大學皮膚學助理教授Hasan Erbil Abaci博士在最近的一份新聞稿中說："可以作為"生物衣服"移植的三維皮膚構(gòu)造將有許多優(yōu)點。"它們將極大地減少縫合的需要，減少手術(shù)的時間，并改善審美效果"。

更重要的是，這些均勻的移植物在機械上和功能上都顯示出比其拼湊的替代品更優(yōu)越的性能。哥倫比亞大學的團隊將這種移植物稱為 "可穿戴無邊緣皮膚構(gòu)造"（WESCs）。好吧，但你能吃它們嗎？

制作這些皮膚假體的過程與現(xiàn)有的技術(shù)相差不大，因為現(xiàn)有的技術(shù)會產(chǎn)生扁平的皮膚板。移植部位首先用三維激光器進行掃描，以創(chuàng)建結(jié)構(gòu)的數(shù)字模型。這些數(shù)據(jù)通過CAD程序生成一個附屬物的空心線框，然后打印出來。這將作為支架，病人的培養(yǎng)細胞將在上面生長。它表面涂有皮膚成纖維細胞和膠原蛋白，然后由外層的角質(zhì)細胞（構(gòu)成表皮）和生長介質(zhì)覆蓋，以便在細胞成熟時為其提供營養(yǎng)。與制作平板一樣，整個過程需要大約三周的時間讓細胞完全定型并準備好進行移植。

用小鼠模型進行的初步實驗室測試令人鼓舞。"這就像給小鼠穿上一條短褲，"Abaci說。"整個手術(shù)花了大約10分鐘"。不要太興奮，小鼠皮膚不是人的皮膚。它的愈合方式不同，在我們開始在人類身上嘗試之前，還需要進行額外的動物研究。這樣的測試可能還需要幾年時間。

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