研究人員為燒傷患者 3D 打印無邊緣植皮

哥倫比亞大學的研究人員正在將無邊緣皮膚移植物直接 3D 打印到要移植區域的 3D 結構上。

近年來，植皮技術取得了巨大進展。如今，移植物更常見的是作為活體噴墨打印機進行生物打印，使用患者自身的細胞來支持生長過程直至血管形成。這些印刷插頁的主要缺點是它們只能製成具有開放邊緣的平面。哥倫比亞大學的研究人員表示，這種方法“忽略了人體皮膚完全封閉的幾何形狀”，他們開發了一種新工藝，可以創造任何三維形狀的皮膚。

哥倫比亞大學研究人員 3D 打印無邊緣皮膚移植物

該團隊在一月份發表在《科學進展》雜誌上的一篇題為“設計具有改進的生物力學特性的無邊緣人體皮膚”的論文中發表了他們的研究成果。科學家們解釋了他們如何設想“皮膚是一種完全封閉的三維組織，其形狀可以適應身體的肢體並易於移植，就像生物衣服一樣。”

“這些 3D 皮膚結構可以作為‘生物服裝’進行移植，有很多好處，”Dr. 哥倫比亞大學皮膚病學首席研究員兼助理教授哈桑·埃爾比勒·阿巴奇 (Hassan Erbil Abachi) 在一份新聞稿中表示。“它們將顯著減少縫合的需要，縮短手術時間並改善美容效果。”

此外，與拼湊而成的替代品相比，這些同質移植物表現出優越的機械和功能性能。哥倫比亞大學團隊將這些移植物稱為無邊緣可穿戴皮膚結構（WESC）。

直接在要移植區域的 3D 結構上

製作這些皮膚假體的過程與現有獲得“平坦皮膚”的方法相差不遠。首先使用 3D 激光掃描移植部位，以創建結構的虛擬副本。然後，數據通過計算機輔助設計軟件創建空心應用模型，然後打印組件。這可以作為患者細胞生長的支撐。它襯有真皮成纖維細胞和膠原蛋白，然後是一層角質形成細胞（構成表皮）和一層促進細胞生長的“食物”。與“扁平皮膚”一樣，整個過程大約需要三週時間才能準備好移植。

3D 皮膚打印，作者：Alberto Pappalardo 和 Hassan Erbil Abacha / 哥倫比亞大學瓦格洛斯內外科醫學院

首次在小鼠身上進行的實驗室試驗非常有希望。“這就像給老鼠穿上短褲，”阿巴奇博士說。“整個手術大約花了10分鐘。”不過別太急躁，老鼠的皮膚和人類的皮膚完全不同。她的治愈方式不同。因此，在開始人體試驗之前，需要對其他動物進行進一步的研究。這樣的測試肯定需要幾年的時間。