維克森林再生醫(yī)學(xué)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(xué)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(dòng)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(zhǎng)新的血管系統(tǒng) - 生物打印和組織工程界的一個(gè)重大突破。雖然這個(gè)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(duì)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(rèn)為功能性3D打印皮膚很快就會(huì)成為現(xiàn)實(shí)，這對(duì)燒傷患者和其他患有嚴(yán)重皮膚損傷或疾病的人來(lái)說(shuō)是一個(gè)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(xué)家正在嘗試做為武裝力量再生醫(yī)學(xué)研究所（AFIRM）的一部分，該研究所是一個(gè)價(jià)值7500萬(wàn)美元的聯(lián)邦政府資助的旨在將再生醫(yī)學(xué)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(dǎo)該項(xiàng)目的第二階段，研究所所長(zhǎng)Anthony Atala博士被任命為AFIRM-II的主要研究員。第二階段有五個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域，根據(jù)維克森林：

皮膚再生對(duì)燒傷的傷害
恢復(fù)功能，嚴(yán)重創(chuàng)傷四肢
通過(guò)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(tuán)隊(duì)正在進(jìn)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(yán)重程度。此外，WFIRM正深入研發(fā)一項(xiàng)技術(shù)，將新的皮膚細(xì)胞直接打印到灼傷和其他嚴(yán)重的皮膚損傷中。

通常情況下，醫(yī)療專業(yè)人員通過(guò)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(hù)罩來(lái)治療嚴(yán)重?zé)齻�。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(xiàng)目的第一階段，WFIRM的科學(xué)家們?cè)O(shè)計(jì)，制造并測(cè)試了一臺(tái)能夠?qū)⑵つw細(xì)胞直接印在燒傷傷口上的打印機(jī)。構(gòu)成打印材料的細(xì)胞或墨水包括多種類型的皮膚細(xì)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?yàn)樵诿繉悠つw中發(fā)現(xiàn)不同類型的皮膚細(xì)胞。然后掃描數(shù)據(jù)指示打印機(jī)將哪種類型的細(xì)胞施加到新的打印皮膚的每個(gè)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(jī)只需要皮膚樣本的十分之一大小的燒傷生長(zhǎng)足夠的新細(xì)胞進(jìn)行打印。

雖然打印機(jī)仍處于原型階段，但對(duì)老鼠和豬的臨床試驗(yàn)已經(jīng)成功，研究人員正在等待批準(zhǔn)進(jìn)行人體試驗(yàn)。他們還在探索是否可以使用羊水和胎盤的干細(xì)胞來(lái)有效地治愈創(chuàng)傷，這將消除從患者身上取下任何皮膚細(xì)胞的需要。維克森林希望他們能夠在未來(lái)五年內(nèi)開始利用這項(xiàng)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