維克森林再生醫(yī)學研究所采用3D打印皮膚技術(shù)

大約一年前，維克森林再生醫(yī)學研究所（WFIRM）的研究人員宣布，他們已經(jīng)成功地將功能性3D打印的組織移植到動物身上。3D打印的耳朵，骨骼和肌肉結(jié)構(gòu)，一旦植入，成熟成功能組織，并生長新的血管系統(tǒng) - 生物打印和組織工程界的一個重大突破。雖然這個消息已經(jīng)引起了很大的關(guān)注，但是Wake Forest也正在研究一些可能對治療有巨大影響的生物打印研究。

與心臟，肝臟和腎臟等器官一起，皮膚已成為生物打印研究人員關(guān)注的主要領(lǐng)域。許多專家認為功能性3D打印皮膚很快就會成為現(xiàn)實，這對燒傷患者和其他患有嚴重皮膚損傷或疾病的人來說是一個難以置信的消息。在維克森林，3D打印皮膚的發(fā)展只是該研究所科學家正在嘗試做為武裝力量再生醫(yī)學研究所（AFIRM）的一部分，該研究所是一個價值7500萬美元的聯(lián)邦政府資助的旨在將再生醫(yī)學技術(shù)發(fā)展到適用于與戰(zhàn)斗有關(guān)的傷害。

在2013年，WFIRM被選中領(lǐng)導該項目的第二階段，研究所所長Anthony Atala博士被任命為AFIRM-II的主要研究員。第二階段有五個重點領(lǐng)域，根據(jù)維克森林：

皮膚再生對燒傷的傷害
恢復(fù)功能，嚴重創(chuàng)傷四肢
通過組織再生重建面部和顱骨損傷
防止拒絕“復(fù)合”移植物如面部和手部的新療法
生殖器官和泌尿器官和小腹的重建

不出所料，這些領(lǐng)域的大部分研究涉及3D打印。 WFIRM團隊正在進行面部和顱骨重建等復(fù)雜組織成分（如骨骼，神經(jīng)，血管，脂肪和肌肉）的3D打印 - 迫切需要由于爆炸和高速射彈顱骨損傷的頻率和嚴重程度。此外，WFIRM正深入研發(fā)一項技術(shù)，將新的皮膚細胞直接打印到灼傷和其他嚴重的皮膚損傷中。

通常情況下，醫(yī)療專業(yè)人員通過從身體的其他部位采取健康的皮膚并將其嫁接到傷口上作為保護罩來治療嚴重燒傷。然而，廣泛的燒傷限制了可用于移植的皮膚量，所以它并不總是有效或甚至可行的治療方法。在AFIRM項目的第一階段，WFIRM的科學家們設(shè)計，制造并測試了一臺能夠?qū)⑵つw細胞直接印在燒傷傷口上的打印機。構(gòu)成打印材料的細胞或墨水包括多種類型的皮膚細胞 - 基于待治療的傷口性質(zhì)的定制混合物。

掃描儀用于掃描傷口，記錄其確切的大小和深度;深度是特別重要的，因為在每層皮膚中發(fā)現(xiàn)不同類型的皮膚細胞。然后掃描數(shù)據(jù)指示打印機將哪種類型的細胞施加到新的打印皮膚的每個層上，這將直接擠壓到傷口上。與傳統(tǒng)的皮膚移植不同，打印機只需要皮膚樣本的十分之一大小的燒傷生長足夠的新細胞進行打印。

雖然打印機仍處于原型階段，但對老鼠和豬的臨床試驗已經(jīng)成功，研究人員正在等待批準進行人體試驗。他們還在探索是否可以使用羊水和胎盤的干細胞來有效地治愈創(chuàng)傷，這將消除從患者身上取下任何皮膚細胞的需要。維克森林希望他們能夠在未來五年內(nèi)開始利用這項技術(shù)幫助受傷的士兵。在3DPB.com的Wake Forest論壇上討論。

aau3d編譯自：3dprint.com