科学家成功3D打印出具有血管的活体皮肤

来源:3D打印商情    关键词:3D打印,3D打印技术,3D打印运用,    发布时间:2019-11-05

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制造业一直在使用3D打印机为其产品生产材料,从塑料到金属。科学家还发现了使用该技术的巨大好处,并开始探索可以利用该技术的领域。

近日,生物3D打印再上新台阶,据《3D打印商情》了解,期刊《组织工程》第A部分近日发表的一篇论文显示,科学家已经创建了3D打印的,带有血管的皮肤,他们希望这一进步有一天能够防止人体排斥移植的组织。
纽约伦斯勒理工学院和耶鲁大学医学院的研究团队将人体血管中发现的细胞与其他成分(包括动物胶原蛋白)结合在一起,并印制了类似皮肤的材料。几周后,细胞开始形成脉管系统。然后将皮肤移植到小鼠身上,发现与动物的血管连接,看起来就像是活着的皮肤。
    负责这项研究的伦斯勒化学与生物工程学副教授潘卡伊·卡兰德(Pankaj Karande)说:“这非常重要,因为我们知道实际上有血液和营养物质转移到移植物中,从而使移植物保持生命。 ”
    卡兰德解释说:“目前,作为临床产品可用的任何东西都更像是一种创可贴。它可以加速伤口的愈合,但最终它会脱落,从未与宿主细胞真正整合。”
卡兰德(Karande)的团队先前证明人体细胞可用于打印类似于皮肤的材料,此后发表在《组织工程》第A部分杂志上。据文章描述,皮肤的3D打印使用了“生物墨水”,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制成的。这种混合物使研究人员能够在几周内形成血管结构并打印出类似皮肤的材料。
    但是,研究人员指出,在将3D打印的皮肤用于人类患者之前,他们尚须改进该方法。当前版本需要使用CRISPR技术进行基因编辑来修饰供体细胞,以使血管整合并被患者的身体接受。
    卡兰德(Karande)希望这项技术能尽快帮助患有压力性溃疡或糖尿病患者的伤口愈合。他说:“对于那些患者来说,这将是完美的,因为溃疡通常出现在身体的不同部位,并且可以用较小的皮肤块来治疗。而将3D打印的皮肤转移到遭受严重烧伤的患者身上会很复杂,因为这种损伤通常导致神经和血管末梢的丧失。”
伦斯勒理工学院生物技术和跨学科研究中心主任Deepak Vashishth表示:“这一重大发展突显了生物3D打印在精密医学领域的巨大潜力,在该领域中,可以针对特定情况并最终针对个人量身定制解决方案。”
    皮肤是通过3D打印技术实现的最新医学进步。在今年5月,一个单独的科学家团队通过在肺样结构中形成复杂的血管缠结,将3D打印的内部器官的前景拉近了一步。
    华盛顿大学的助理教授凯利·史蒂文斯(Kelly Stevens)是《科学》杂志的合著者,当时对《新闻周刊》解释:“人体包含各种“管道”网络,这些管道在我们体内将营养物质带入器官并从器官中清除废物。”
    “人体中的许多管网都是缠结的,因此科学家很难通过3D打印来复制它们。这种新方法使我们能够在3D打印的组织中创建多个缠结的管网。我们很惊讶地看到,我们可以使用这种新方法打印的结构复杂的功能。”史蒂文斯说。