科學家成功3D打印出具有血管的活體皮膚

來源:3D打印商情    關鍵詞:3D打印,3D打印技術,3D打印運用,    發布時間:2019-11-05

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制造業一直在使用3D打印機為其產品生產材料,從塑料到金屬。科學家還發現了使用該技術的巨大好處,并開始探索可以利用該技術的領域。

近日,生物3D打印再上新臺階,據《3D打印商情》了解,期刊《組織工程》第A部分近日發表的一篇論文顯示,科學家已經創建了3D打印的,帶有血管的皮膚,他們希望這一進步有一天能夠防止人體排斥移植的組織。
紐約倫斯勒理工學院和耶魯大學醫學院的研究團隊將人體血管中發現的細胞與其他成分(包括動物膠原蛋白)結合在一起,并印制了類似皮膚的材料。幾周后,細胞開始形成脈管系統。然后將皮膚移植到小鼠身上,發現與動物的血管連接,看起來就像是活著的皮膚。
    負責這項研究的倫斯勒化學與生物工程學副教授潘卡伊·卡蘭德(Pankaj Karande)說:“這非常重要,因為我們知道實際上有血液和營養物質轉移到移植物中,從而使移植物保持生命。 ”
    卡蘭德解釋說:“目前,作為臨床產品可用的任何東西都更像是一種創可貼。它可以加速傷口的愈合,但最終它會脫落,從未與宿主細胞真正整合。”
卡蘭德(Karande)的團隊先前證明人體細胞可用于打印類似于皮膚的材料,此后發表在《組織工程》第A部分雜志上。據文章描述,皮膚的3D打印使用了“生物墨水”,這些“墨水”是由人類內皮細胞、周細胞、動物膠原蛋白和皮膚移植物中發現的結構細胞的組合制成的。這種混合物使研究人員能夠在幾周內形成血管結構并打印出類似皮膚的材料。
    但是,研究人員指出,在將3D打印的皮膚用于人類患者之前,他們尚須改進該方法。當前版本需要使用CRISPR技術進行基因編輯來修飾供體細胞,以使血管整合并被患者的身體接受。
    卡蘭德(Karande)希望這項技術能盡快幫助患有壓力性潰瘍或糖尿病患者的傷口愈合。他說:“對于那些患者來說,這將是完美的,因為潰瘍通常出現在身體的不同部位,并且可以用較小的皮膚塊來治療。而將3D打印的皮膚轉移到遭受嚴重燒傷的患者身上會很復雜,因為這種損傷通常導致神經和血管末梢的喪失。”
倫斯勒理工學院生物技術和跨學科研究中心主任Deepak Vashishth表示:“這一重大發展突顯了生物3D打印在精密醫學領域的巨大潛力,在該領域中,可以針對特定情況并最終針對個人量身定制解決方案。”
    皮膚是通過3D打印技術實現的最新醫學進步。在今年5月,一個單獨的科學家團隊通過在肺樣結構中形成復雜的血管纏結,將3D打印的內部器官的前景拉近了一步。
    華盛頓大學的助理教授凱利·史蒂文斯(Kelly Stevens)是《科學》雜志的合著者,當時對《新聞周刊》解釋:“人體包含各種“管道”網絡,這些管道在我們體內將營養物質帶入器官并從器官中清除廢物。”
    “人體中的許多管網都是纏結的,因此科學家很難通過3D打印來復制它們。這種新方法使我們能夠在3D打印的組織中創建多個纏結的管網。我們很驚訝地看到,我們可以使用這種新方法打印的結構復雜的功能。”史蒂文斯說。
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