據齊思印1月7日了解，來自伯明翰大學和英國哈德斯菲爾德大學的研究人員開發了一種新的 3D 生物打印技術，可用于治療慢性傷口。這種名為懸浮層增材制造 (SLAM) 的方法能夠打印出一種新型生物材料，該材料可準確模擬哺乳動物皮膚的結構。
事實上，根據研究人員的說法，這種生物材料是同類中第一種模擬皮膚中發現的所有三個主要層 - 皮下組織、真皮和表皮 - 使其成為獨特的三層皮膚等效物。早期實驗表明，可以將 3D 生物打印皮膚放置在傷口部位以促進愈合，在此過程中減少疤痕組織。
懸浮層增材制造 (SLAM)。圖片來自伯明翰大學。
01.皮膚——三層深
雖然我們的皮膚非常擅長愈合表面傷口，但更深的慢性傷口通常更難修復。這是因為我們的皮膚實際上由三個不同的層組成，頂層往往比底層愈合得更快，導致更深的傷口有時會自行塌陷。結果是疤痕組織和正常皮膚功能的降低。
一段時間以來，醫學研究人員一直在嘗試開發準確的皮膚替代品，但英國團隊確認，這些皮膚模型都無法模擬真實事物的化學和機械特性。問題？模仿三層結構已被證明是困難的，因為每一層的特性都大不相同。
“你實際上擁有三種不同的細胞類型。它們都以不同的速度生長，”該研究的合著者艾倫·史密斯解釋說。 “如果你試圖生產三層結構，就很難滿足每個不同層的每一個要求。”
皮下組織、真皮和表皮。圖片來自伯明翰大學。
02.懸浮層增材制造
為了更好地模仿皮膚的自然結構，研究人員采用了 SLAM。生物打印技術涉及將生物材料層懸浮在凝膠中，在凝膠中它們可以排列并堆疊成條狀，同時保持其形狀。在本研究的情況下，研究人員將皮下組織、真皮和表皮細胞沉積到支持凝膠中，然后將凝膠洗掉，只留下分層的皮膚等效物。
為了測試打印的皮膚貼片，該團隊然后在豬皮樣本上切了一個洞，用打印的皮膚等效物填充這個洞。整個模型被培養了兩周，研究人員實際上觀察了傷口修復的跡象。該研究的合著者 Liam Grover 補充說：“我們使用了一種染色劑，使我們能夠量化原始材料和組織之間的整合。即使在很短的時間內，我們也能夠展示一些整合。”
盡管由于愈合過程比模型允許的時間長，該團隊無法完全評估 3D 打印皮膚替代品的功效，但初步結果確實非常有希望。英國研究人員現在打算使用更強大的慢性傷口模型進行更長時間的研究，最終目標是 3D 打印三層皮膚替代品，能夠治愈真正的人類皮膚。
3D 生物打印皮膚等效物（左）。圖片來自伯明翰大學。
生物打印領域是一個快速發展的領域，其應用范圍從再生醫學和藥物發現到食品。就在最近，生物技術公司 Prellis Biologics 宣布創建一個基于 3D 生物打印的新型抗體發現平臺。該公司的平臺是培養皿中有效運作的免疫系統，能夠重建人類細胞間相互作用和免疫反應，使其成為進行疾病治療研發的理想選擇。
在其他地方，再生醫學公司 CTIBIOTECH 最近開發了一種新的 3D 生物打印平臺，可為結直腸癌患者提供個性化醫療。該平臺是與普羅夫迪夫醫科大學和保加利亞的UMHAT-Eurohospital 合作開發的，能夠生產具有成本效益且可重復的人類結腸癌疾病模型，也可用于化療篩查。
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