(文/Emily Matchar )
数十年来，创造出一种持久，外观自然的皮肤替代品以覆盖烧伤或其他伤口一直是生物学家研究的重点。现在，由于采用了3D打印具有血管的皮肤的新技术，这意味着该项技术朝着创造更接近人体自然皮肤移植物的目标迈出重要一步。
这项由伦斯勒理工学院和耶鲁大学进行的研究使用了人类活的皮肤细胞，将其转变为液体"生物墨水"。该生物墨水用于打印人造皮肤，然后生长自己的血管系统。
负责这项研究的伦斯勒理工学院化学与生物工程学教授Karande说："脉管系统非常重要，因为这是被移植者与移植物之间相互交流的方式。" "如果皮肤替代品不被人体排斥，被移植者与移植物之间的良性融合至关重要。"
当前，需要皮肤移植的患者有两种选择。首先，有自体皮肤移植物，自身皮肤移植是治疗创伤、烧伤及其他因素所致皮肤缺损的常用方法。植皮术包括皮肤组织单独移植的游离植皮和皮肤及皮下组织同时移植的带蒂皮瓣或皮管的移植。移植的皮肤能否成活主要取决于移植的皮肤与受皮组织是否建立了有效的血液循环。其次是人造皮肤产品，其原料从牛胶原蛋白到聚合物泡沫材料不等，两者都有缺点。自体皮肤移植病患会很痛苦，而且会造成新的伤口。人造皮肤产品有很多局限性，它们通常是暂时缓解病情的，不能覆盖深层伤口，而且看起来不像人类皮肤。
而目前市场上人造皮肤产品更像是敷料或创可贴。
伦斯勒理工学院和耶鲁团队的新移植物是用生物墨水制成的，这些墨水包含来自婴儿包皮的细胞，来自脐带血的人内皮细胞，人内皮集落形成细胞以及来自胎盘组织的人胎盘周细胞。这形成了皮肤的内层，真皮。由另一类人类包皮细胞角质形成细胞制成的第二种生物墨水注入表层，以形成皮肤的外层，即表皮。然后，在培养皿中，内皮细胞和胎盘周细胞开始组装成微小的血管网络。
研究小组将移植物植入小鼠体内，发现血管在四个星期内与小鼠自身的血管网络相连。这意味着血液在老鼠和皮肤移植物之间流动。
生物学家说："我们看到移植物在那儿停留的时间更长，皮肤成熟并变得更接近我们在天然人体组织中看到的样子。"
最近发表的文章表示这项早期研究转化为人类使用的产品将涉及许多步骤。该团队需要找到一种无需大鼠胶原蛋白或其他动物产品的移植方法，以减少被人体排斥的可能性。实验中使用的小鼠的免疫系统被"人为控制"以防止排斥。普通患者将需要一种尽可能和自己皮肤组织更接近的产品。减少排斥可能性的一种方法是使用CRISPR技术编辑供体细胞，使其更普遍地被接受。此外还有汗腺和毛囊等皮肤结构的问题，这些结构可能被烧伤和伤害损坏。
生物学家表示：其中一些对于功能和美观很重要，毕竟患者都希望移植部位的皮肤看起来像周围的皮肤一样。
另一个美学问题是颜色。例如，印度裔人的皮肤移植颜色应该比北欧人的皮肤移植颜色要深。皮肤的颜色取决于称为黑色素细胞的细胞浓度，黑色素细胞可以根据所需的颜色以更多或更少的数量添加到生物墨水中。
威克森林大学和阿姆斯特丹大学医学院的研究人员写道："生物打印可以彻底改变烧伤护理领域。"他们说，虽然对血管系统进行皮肤生物打印的一些研究显示可以获得成功，但是3D打印汗腺和控制皮肤色素沉着却有"不同的结果"。他们还指出，新的皮肤产品将面临监管方面的障碍，医院将需要开发新的基础设施和流程来更好地创建和使用移植物。
来源：smithsonian