近日，來自西班牙的科學(xué)家開發(fā)出了一個(gè)生物3D打印機(jī)的原型，可以打印功能性人體皮膚。據(jù)其宣稱，3D打印的皮膚適合移植到患者身上或用于測試化學(xué)產(chǎn)品、化妝品或藥品。

    科學(xué)家有能力3D打印肝臟、腎臟和心臟等復(fù)雜器官還需要一段時(shí)間的等待，但直到那時(shí)之前，仍然有許多重要和令人興奮的研究將在生物3D打印領(lǐng)域進(jìn)行，如創(chuàng)建3D打印的皮膚。來自西班牙卡洛斯三世馬德里大學(xué)（UC3M）、CIEMAT（能源，環(huán)境和技術(shù)研究中心）、Gregorio Maranón醫(yī)院和BioDan集團(tuán)的科學(xué)家創(chuàng)造了一個(gè)生物3D打印機(jī)原型，能夠制造功能性人體皮膚，適合用于移植和產(chǎn)品測試。

     事實(shí)上，西班牙研究人員對他們的生物3D打印機(jī)原型的質(zhì)量非常有信心，他們說，“在機(jī)器上生產(chǎn)的3D打印皮膚能直接進(jìn)入市場。這是因?yàn)?D打印的皮膚完全復(fù)制了天然皮膚的自然結(jié)構(gòu)。首先是外層，表皮，其作為對外部環(huán)境的保護(hù)。然后有另一個(gè)更厚、更深層：真皮。該層由產(chǎn)生膠原蛋白的成纖維細(xì)胞組成，該蛋白質(zhì)為皮膚提供彈性和機(jī)械強(qiáng)度。這些層通過生物3D打印表現(xiàn)出像我們自己的皮膚一樣。

    為了創(chuàng)建3D打印的皮膚，西班牙科學(xué)家開發(fā)了自己的可3D打印生物鏈接，包含人類血漿以及從皮膚活檢獲得的原代人成纖維細(xì)胞和角質(zhì)形成細(xì)胞。這種由CIEMAT獲得專利并由BioDan集團(tuán)授權(quán)的生物鏈接通過計(jì)算機(jī)控制的生物打印機(jī)被存入精確的地層中。“了解混合生物成分，在什么條件下與它們合作，以使細(xì)胞不會(huì)變質(zhì)，如何正確地沉積產(chǎn)品是系統(tǒng)的關(guān)鍵，”馬德里康普頓大學(xué)的研究員Juan Francisco delCanizo說。

     研究人員解釋，決定將其原始人成纖維細(xì)胞和角質(zhì)形成細(xì)胞放入生物鏈中取決于3D打印皮膚的最終目的。如果需要一些用于治療用途的3D打印皮膚，例如給燒傷患者提供新的皮膚貼片，則需要患者自己的皮膚來產(chǎn)生新的、自體的，與該患者生物相容的生物3D打印的皮膚。然而，有時(shí)，研究人員將3D打印皮膚用于工業(yè)過程，例如藥物測試，將使用由不同基因細(xì)胞組成的同種異體皮膚，來自大量可用細(xì)胞。

    研究人員說，他們的生物3D打印過程在成本和功能方面有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。負(fù)責(zé)技術(shù)商業(yè)化的BioDan集團(tuán)首席執(zhí)行官Alfredo Brisac說：“這種生物打印方法允許以標(biāo)準(zhǔn)化、自動(dòng)化的方式生成皮膚，并且該過程比手工生產(chǎn)成本低。”

    在醫(yī)療中心和其他實(shí)體開始從研究組購買3D打印皮膚之前，歐洲的不同監(jiān)管機(jī)構(gòu)將需要批準(zhǔn)該過程，以確保生物3D打印皮膚足以用于燒傷患者和具有其他皮膚問題的移植。然而，研究人員對此完全有信心，他們的新皮膚3D打印系統(tǒng)能夠產(chǎn)生一個(gè)功能完全安全的產(chǎn)品，可以改變數(shù)百萬患者的生活。

    “我們已經(jīng)使用組織學(xué)和免疫組織化學(xué)方法，在體外培養(yǎng)和移植到免疫缺陷小鼠后，分析印刷皮膚的結(jié)構(gòu)和功能，”科學(xué)家在研究論文中指出。“在這兩種情況下，產(chǎn)生的皮膚與人類皮膚非常相似，此外，它與在我們的實(shí)驗(yàn)室中手工制備的雙層皮膚-表皮等同物無法區(qū)分。這些結(jié)果表明，生物3D打印是以自動(dòng)方式生成用于治療和工業(yè)應(yīng)用的生物工程皮膚的理想技術(shù)。”

    據(jù)悉，標(biāo)題為“3D打印的功能性人體皮膚的生產(chǎn)和體內(nèi)分析”的研究論文已經(jīng)發(fā)表在Biofabrication雜志上。

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