制造業(yè)一直在使用3D打印機為其產(chǎn)品生產(chǎn)材料，從塑料到金屬。科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)了使用該技術(shù)的巨大好處，并開始探索可以利用該技術(shù)的領(lǐng)域。
近日，生物3D打印再上新臺階，據(jù)《3D打印商情》了解，期刊《組織工程》第A部分近日發(fā)表的一篇論文顯示，科學(xué)家已經(jīng)創(chuàng)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(xué)院和耶魯大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究團隊將人體血管中發(fā)現(xiàn)的細胞與其他成分（包括動物膠原蛋白）結(jié)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(tǒng)。然后將皮膚移植到小鼠身上，發(fā)現(xiàn)與動物的血管連接，看起來就像是活著的皮膚。
負責(zé)這項研究的倫斯勒化學(xué)與生物工程學(xué)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(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)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(chǎn)品可用的任何東西都更像是一種創(chuàng)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?！?/span>
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(fā)表在《組織工程》第A部分雜志上。據(jù)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(nèi)皮細胞、周細胞、動物膠原蛋白和皮膚移植物中發(fā)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)細胞的組合制成的。這種混合物使研究人員能夠在幾周內(nèi)形成血管結(jié)構(gòu)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(dāng)前版本需要使用CRISPR技術(shù)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(shù)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(xiàn)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(zhuǎn)移到遭受嚴(yán)重?zé)齻幕颊呱砩蠒軓?fù)雜，因為這種損傷通常導(dǎo)致神經(jīng)和血管末梢的喪失。”
倫斯勒理工學(xué)院生物技術(shù)和跨學(xué)科研究中心主任Deepak Vashishth表示：“這一重大發(fā)展突顯了生物3D打印在精密醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的巨大潛力，在該領(lǐng)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(shù)實現(xiàn)的最新醫(yī)學(xué)進步。在今年5月，一個單獨的科學(xué)家團隊通過在肺樣結(jié)構(gòu)中形成復(fù)雜的血管纏結(jié)，將3D打印的內(nèi)部器官的前景拉近了一步。
華盛頓大學(xué)的助理教授凱利·史蒂文斯（Kelly Stevens）是《科學(xué)》雜志的合著者，當(dāng)時對《新聞周刊》解釋：“人體包含各種“管道”網(wǎng)絡(luò)，這些管道在我們體內(nèi)將營養(yǎng)物質(zhì)帶入器官并從器官中清除廢物。”
“人體中的許多管網(wǎng)都是纏結(jié)的，因此科學(xué)家很難通過3D打印來復(fù)制它們。這種新方法使我們能夠在3D打印的組織中創(chuàng)建多個纏結(jié)的管網(wǎng)。我們很驚訝地看到，我們可以使用這種新方法打印的結(jié)構(gòu)復(fù)雜的功能。”史蒂文斯說。
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