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兵在掌上阅 亮剑弹指间

3D打印出“活皮肤”


■范为民 张少波  胡益鸣

“皮肤移植术”早已不是新名词了,然而现有条件下的皮肤移植,更像是另类的“创可贴”,植入皮肤的作用只是“覆盖”在表面,加速受损肌肤创面愈合,却无法与宿主细胞融合,很难维持活性。等新皮肤长出来后,移植的皮肤便会慢慢脱落,最终完全消失。这也给皮肤移植带来了很大风险,稍有不慎,便会产生如血运障碍、继发出血或炎症感染等现象,致使皮肤移植术失败。

如何让移植的皮肤真正与宿主细胞融合?有关研究人员给出一个可行方案:利用3D打印技术制造出带有血管的、完整的、更接近人体自然生长的“活皮肤”,有望大大改善移植后的排斥反应,使移植皮肤能够维持良好的活性,从而真正使移植皮肤与宿主细胞融合。

研究人员发现,皮肤移植中“没有正常运作的血管系统”是维持移植的皮肤活性的重要障碍。他们发明了一种新型“生物墨水”,这种“墨水”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组合而成,能在几周内生长为血管结构。

研究人员将这种“墨水”添加进3D打印机中,打印出类似皮肤的材料。为了确定这种带有血管的打印皮肤活性维持效果,研究人员将打印皮肤移植到小鼠伤口上,发现小鼠皮肤中的血管能够与移植皮肤相通,不到4周时间,打印皮肤就充满了血液。从移植皮肤的外形看,它与人体自然生长的皮肤并无多大差异。这意味着移植皮肤能够维持良好的活性,并真正与宿主细胞融合了。

研究人员表示,当前版本的3D打印技术需要进行基因编辑来修饰供体细胞,以使血管整合并被患者身体接受。研究人员利用一种酶,把一小段RNA切入DNA,将产生排斥反应的DNA片段“切断”或是做出其他改变,从而减小排斥反应。

据了解,这项技术最快可以应用到压力性溃疡和糖尿病患者的治疗中。前者的皮肤溃疡通常会出现在身体不同的部位,且病变皮肤面积较小,植入打印皮肤后能快速愈合;后者伤口愈合本来就比普通人慢得多,植入打印皮肤后能够加速其伤口愈合。

而对于烧伤、烫伤等较为严重的患者来说,运用3D打印皮肤进行植皮可能还需要一段时日。烧伤、烫伤通常会导致神经和血管末梢的丧失,这意味着打印皮肤里面也必须包含丧失的神经和血管末梢等组织,且每一例活性皮肤移植手术的治疗方案都需要根据患者个体实际状况量身定制,这给研究人员提出了新的挑战。但有理由相信,在不久的将来,人们一定会通过3D打印制造出用于治疗烧伤、烫伤的“活皮肤”。

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