(文/Emily Matchar )
數十年來，創造出一種持久，外觀自然的皮膚替代品以覆蓋燒傷或其他傷口一直是生物學家研究的重點。現在，由於採用了3D列印具有血管的皮膚的新技術，這意味著該項技術朝著創造更接近人體自然皮膚移植物的目標邁出重要一步。
這項由倫斯勒理工學院和耶魯大學進行的研究使用了人類活的皮膚細胞，將其轉變為液體"生物墨水"。該生物墨水用於列印人造皮膚，然後生長自己的血管系統。
負責這項研究的倫斯勒理工學院化學與生物工程學教授Karande說："脈管系統非常重要，因為這是被移植者與移植物之間相互交流的方式。" "如果皮膚替代品不被人體排斥，被移植者與移植物之間的良性融合至關重要。"
當前，需要皮膚移植的患者有兩種選擇。首先，有自體皮膚移植物，自身皮膚移植是治療創傷、燒傷及其他因素所致皮膚缺損的常用方法。植皮術包括皮膚組織單獨移植的游離植皮和皮膚及皮下組織同時移植的帶蒂皮瓣或皮管的移植。移植的皮膚能否成活主要取決於移植的皮膚與受皮組織是否建立了有效的血液循環。其次是人造皮膚產品，其原料從牛膠原蛋白到聚合物泡沫材料不等，兩者都有缺點。自體皮膚移植病患會很痛苦，而且會造成新的傷口。人造皮膚產品有很多局限性，它們通常是暫時緩解病情的，不能覆蓋深層傷口，而且看起來不像人類皮膚。
而目前市場上人造皮膚產品更像是敷料或創可貼。
倫斯勒理工學院和耶魯團隊的新移植物是用生物墨水製成的，這些墨水包含來自嬰兒包皮的細胞，來自臍帶血的人內皮細胞，人內皮集落形成細胞以及來自胎盤組織的人胎盤周細胞。這形成了皮膚的內層，真皮。由另一類人類包皮細胞角質形成細胞製成的第二種生物墨水注入表層，以形成皮膚的外層，即表皮。然後，在培養皿中，內皮細胞和胎盤周細胞開始組裝成微小的血管網絡。
研究小組將移植物植入小鼠體內，發現血管在四個星期內與小鼠自身的血管網絡相連。這意味著血液在老鼠和皮膚移植物之間流動。
生物學家說："我們看到移植物在那兒停留的時間更長，皮膚成熟並變得更接近我們在天然人體組織中看到的樣子。"
最近發表的文章表示這項早期研究轉化為人類使用的產品將涉及許多步驟。該團隊需要找到一種無需大鼠膠原蛋白或其他動物產品的移植方法，以減少被人體排斥的可能性。實驗中使用的小鼠的免疫系統被"人為控制"以防止排斥。普通患者將需要一種儘可能和自己皮膚組織更接近的產品。減少排斥可能性的一種方法是使用CRISPR技術編輯供體細胞，使其更普遍地被接受。此外還有汗腺和毛囊等皮膚結構的問題，這些結構可能被燒傷和傷害損壞。
生物學家表示：其中一些對於功能和美觀很重要，畢竟患者都希望移植部位的皮膚看起來像周圍的皮膚一樣。
另一個美學問題是顏色。例如，印度裔人的皮膚移植顏色應該比北歐人的皮膚移植顏色要深。皮膚的顏色取決於稱為黑色素細胞的細胞濃度，黑色素細胞可以根據所需的顏色以更多或更少的數量添加到生物墨水中。
威克森林大學和阿姆斯特丹大學醫學院的研究人員寫道："生物列印可以徹底改變燒傷護理領域。"他們說，雖然對血管系統進行皮膚生物列印的一些研究顯示可以獲得成功，但是3D列印汗腺和控制皮膚色素沉著卻有"不同的結果"。他們還指出，新的皮膚產品將面臨監管方面的障礙，醫院將需要開發新的基礎設施和流程來更好地創建和使用移植物。
來源：smithsonian
文章來源: https://twgreatdaily.com/UNcBL28BMH2_cNUgNm3W.html