生物打印機可以直接將皮膚打印到傷口上

研究人員開發(fā)出第一款可直接印在人體皮膚上的移動生物打印機，可快速有效地治療慢性傷口或其他皮膚病。生物打印 - 或使用印刷技術(shù)創(chuàng)造新的人類皮膚 - 似乎是科幻小說的東西，但科學(xué)家們已經(jīng)在使用這項技術(shù)治療皮膚病或慢性傷口的患者方面走了很長一段路。

現(xiàn)在，維克森林大學(xué)再生醫(yī)學(xué)研究所的研究人員將這項技術(shù)提升到了一個新的水平，采用了首創(chuàng)的移動皮膚生物打印系統(tǒng)，可以將雙層皮膚直接印在傷口上。學(xué)助理教授Sean Murphy博士說，該技術(shù)的獨特之處在于其移動性，使得打印機可以在患者床邊進行傷口處理。“我們正在利用患者自己的細(xì)胞來創(chuàng)造新的皮膚來治愈傷口，”他告訴設(shè)計新聞。“移動方面允許將細(xì)胞直接遞送到傷口中，其組織可以復(fù)制健康的皮膚。”

Murphy說，與今天通常使用的生物打印方式相比，這種傷口的直接治療“顯著加速”其愈合以及新皮膚的形成，這是從外部打印皮膚并手動將組織放置在患者身上。“目前，用于治療傷口和燒傷的皮膚移植是'黃金標(biāo)準(zhǔn)'技術(shù)，但足夠的傷口覆蓋通常是一個挑戰(zhàn)，特別是當(dāng)健康皮膚的收獲有限時，”他告訴我們。“來自捐贈者的皮膚移植是一種選擇，但是移植物和瘢痕形成的風(fēng)險免疫排斥。”

這項新技術(shù)可用作治療影響美國數(shù)百萬人的疾病的較便宜，更有效的方法 - 慢性，大型或不愈合的傷口，如糖尿病性壓瘡。研究人員表示，目前治療這些傷口的成本很高，因為它們需要多次治療。

墨菲說，該技術(shù)還可用于治療燒傷，這種燒傷占目前軍事交戰(zhàn)中士兵傷害的10%至30%，每年影響約50萬平民。治療也很昂貴且痛苦。

為了使用新型打印機開發(fā)皮膚，研究人員從未受損組織的小活組織檢查中分離并擴展主要皮膚細(xì)胞 - 真皮成纖維細(xì)胞和表皮角質(zhì)形成細(xì)胞。成纖維細(xì)胞是合成細(xì)胞外基質(zhì)和膠原蛋白的細(xì)胞，它們在傷口愈合中起關(guān)鍵作用;而角質(zhì)形成細(xì)胞是表皮中發(fā)現(xiàn)的主要細(xì)胞，即皮膚的最外層。

Murphy說，將細(xì)胞混合到水凝膠中并放入生物打印機中。“然后使用手持設(shè)備掃描傷口，將數(shù)據(jù)輸入軟件，然后告訴打印頭哪些細(xì)胞能夠準(zhǔn)確地逐層遞送到哪里，”他解釋說。“這個過程復(fù)制并加速了正常皮膚結(jié)構(gòu)和功能的形成。”

然后生物打印機將細(xì)胞直接沉積在傷口中，復(fù)制分層的皮膚結(jié)構(gòu)，并加速正常皮膚結(jié)構(gòu)和功能的形成，墨菲說。研究人員在Nature's Scientific Reports雜志上發(fā)表了一篇關(guān)于他們工作的論文。

Wake Forest團隊已經(jīng)通過將皮膚直接印刷到臨床前模型上，展示了該系統(tǒng)的概念驗證。墨菲說，下一步是進一步研究最終在人類患者身上進行檢測的技術(shù)。

“我們的移動式生物打印機有可能消除疼痛的皮膚移植和患者目前忍受的疤痕的毀容，”他說。“醫(yī)生可以使用移動式生物打印機幫助患者自己的細(xì)胞治愈這些傷口有很多分支 - 生命可以得到挽救，醫(yī)生和患者有更好的選擇，并且可以節(jié)省大量成本。

Elizabeth Montalbano是一位自由撰稿人，撰寫了20多年的技術(shù)和文化。她曾在鳳凰城，舊金山和紐約市作為專業(yè)記者生活和工作。在空閑時間，她喜歡沖浪，旅游，音樂，瑜伽和烹飪。她目前居住在葡萄牙西南海岸的一個村莊。