悬浮在水基凝胶中的细胞组成了这台 3D 印机所用的 " 墨水 "。   图片开始：维克丛林大学再生医学计划所

利用患者自身细胞制成的 " 墨水 "，简略有朝晖能匡助患者体格再生组织。

当手触遭受滚热的盘子的已而，剧烈的难受袭来，而体格立地作念出反应。受损的细胞发出难受信号，疫细胞速即奔赴现场。随着症逐渐消退，场协作有序的建造工程紧随着运行。终，陈列成紧密平行束状的胶原纤维将取代大部分受损组织。干系词，伤口固然合了，但它看起来与正常皮肤截然有异。

关于小面积伤或割伤来说，以谈伤痕为代价调换快速合、裁减感染风险，还在不错接收的范围内。但关于大面积伤而言，疤痕的形成却可能给患者带来数不尽的后患。

每年，全球有 1100 万东谈主因伤需要入院疗。在伤口合很久之后，疤痕依然可能激勉系列并发症。成绩于篮网编织状的组织结构，东谈主们正常的皮肤柔韧而况富饶弹。而疤痕组织则不样，其在合过程中会束缚收紧，旦趋于熟谙，其助长速率便慢于周围皮肤。这不仅会截止肢体活动，关于大面积伤的儿童来说，还可能妨碍正常的助长发育。而况重度疤痕频频枯竭毛囊、汗腺和神经末梢，因而还裁减了感知触觉和调换体温的才略。

如上图所示，正常皮肤中的胶原纤维呈偶然篮网编织状陈列。而在疤痕组织中，胶原纤维频繁彼此平行助长。 图片开始：STEVE GSCHMEISSNER / SCIENCE SOURCE

弥远以来，科学们直在尝试各式法，试图引体格在建造创伤时再行助长出健康的组织，而非味走 " 重要建造 " 的老路。连年来，3D 生物印本事异军突起，成为了有但愿的向之。这种法需要将事先培养的患者的皮肤细胞悬浮在种访佛墨水的凝胶中，再用印机进行精准千里积，从而制造出个东谈主化的皮肤替代品，启动组织的再生过程。尽管这项本事仍处于发展初期，但它正在步步向临床应用迈进。

瑞典林雪平大学的伤口合计划员约翰 · 容克尔（Johan Junker）指出，这项本事的枢纽在于调用体格自身的重建才略。他说，"东谈主类的体格在数百万年来束缚学习这种重建才略，从未终止过，因为论是咱们的皮肤如故咱们体内果然每种组织，都在频频刻刻地进行着新换代。既然如斯，咱们为什么不干脆提供套尽可能的 ' 建筑材料 '，然后铁心让大当然去阐述它的身手呢？"

由细胞制成的墨水

近个世纪以来大连管道保温施工，建造严重伤伤口的佳法直是分层皮片移植。外科医师会从患者体格未伤的部位切取皮肤的外层（表皮）以及薄薄片基层组织（），用其躲避伤创面。

但在大面积伤的情况下，患者身上未必总有实足的健康皮肤可供移植。而且，尽管这种法能合果和外不雅，却法摈弃疤痕。原因在于，皮肤的好多枢纽都贮蓄在之中，而移植时仅被替换了小部分。（从体格其他部位切取皮肤本人也可能在那酿成新的疤痕。）

传统的细胞培养法是在践诺室培养皿中扩增细胞，然后将其分层铺入预制的凝胶支架中。近期，有东谈主通过这种法制造出了个东谈主化皮肤替代品，解说了疤合是可行的。那是款名为 denovoSkin 的产物，它能够同期替换和表皮，而况已在爱怜使用案例中被用于疗重度伤儿童。干系词，这种法需要门的践诺室才略，而况耗时数周。这恰正是个大问题，因为伤口通达的时辰越长，留住疤痕的风险就越大。而伤情越严重，构建出能存活的三维皮肤替代品就越是袭击。

生物印为绕过这些难题提供了条新阶梯。当今，多个计划团队正在死力寻找这种可印皮肤的 " 墨水 " 的佳。

南非比勒陀利亚大学的再生医学计划员哈菲扎 · 帕卡尔（Hafiza Parkar）正在开发种 3D 生物印皮肤替代品，她指出，这类本事旨在攻克的严重创面，频频会给患者带来弥远被疏远的身心健康损伤。帕卡尔说，伤口合关乎医学的各个域，而中低收入国宇宙为此付出的健康代价为惨痛。

在瑞典，容克尔与其共事材料科学丹尼尔 · 艾利（Daniel Aili）等东谈主近期谋划出了种可能伤口合的生物墨水，并将其定名为 " 打针器中的皮肤（skin in a syringe）"。他们从腹部除皱手术中取得的腹部皮肤中索要了成纤维细胞——皮肤中间层（层）的主要细胞——随后在生物反应器中将这些细胞培养在多孔明胶微珠上。成纤维细胞能够生成组成皮肤支架的卵白质，并开释收敛症的助长因子，从而促进伤口合。计划团队发现，短短三天之内，这些细胞就还是形成了紧密的微组织。

接着，科学们将这些满载着成纤维细胞的微珠加入到透明质酸中，后者将手脚生物墨水的水凝胶基底，将切维系在起。这种存在于东谈主体内的锁水分子，其分子链只需借助点点化学贬责就能彼此交联，形成种访佛于皮肤支架的坚固凝胶。很是实用的是，它在受压时会变成液态，铁皮保温因此能在穿过打针器或印喷头时像墨水样流动。

明胶微珠上接种了皮肤细胞，再与锁水凝胶搀和，便制成了 " 打针器中的皮肤 "，如图所示为其在扫描电子微镜下的图像。   图片开始：林雪平大学提供

计划者将这种生物印皮肤构建体植入小鼠皮下，践诺着力标明细胞在印过程中存活了下来，并运行形成健康的组织。关于疤合来说，这固然是初步的着力，却是个令东谈主饱读吹的信号。

" 咱们在某种进度上是在 ' 诈欺 ' 伤口中的细胞，" 容克尔说，" 让它们从 ' 哦不，我身处个广泛的伤口中，情况糟透了，我得尽快用疤痕把这里封起来 ' 的焦灼现象，波折成种 ' 哦好吧，和普通样，只用循途守辙地新组织、自我再生就好 ' 的平缓形式。"

由于猪的皮肤和伤口合过程与东谈主类度相同，是以该团队当今正在猪身上测试这种生物墨水，随后再进至临床锻真金不怕火，以期跳跃揭示其在削弱疤痕面的后劲。容克尔浮现，旦干涉临床，生物墨水很可能将通过打针器施用。不外，随着当今科技的发展，床边机器东谈主印臂的问世也已为期不远。

印

在澳大利亚悉尼，台名为 LIG Ō 的机器东谈主印机刚刚完成了项临床锻真金不怕火，这使其成为了台在东谈主体中进行测试的同类拓荒。LIG Ō 由生物本事公司 Inventia Life Science 开发，它能够先对患者伤口进行精准测绘，然后径直以纳升的精度将匹配的构建体逐滴印到伤口之中。

" 咱们所作念的切，不外是将细胞按照特定结构放弃在正确的位置，从而让肌体充分进展建造才略并还原皮肤的竣工，" 伤外科科学、该计划的致密东谈主乔安妮克 · 迈茨（Joanneke Maitz）说谈，" 咱们不再依赖践诺室里的培养箱，而是让体格本人充任了培养箱的角。

为简化操作，迈茨十分共事取舍在 " 供皮区 "（因为切取皮肤用于移植而留住的创面）而非伤创面本人进行印。他们仅使用了在同台手术中通度日检取得的表皮细胞（皮肤的外层）。受试者反应，经 LIG Ō 贬责的部位比使用旧例敷料的部位难受感轻。在好意思国伤协会的次会议上也申报了这项锻真金不怕火，而况阐发这种疗莫得不良反应。鄙人阶段，计划团队将对相比疤痕形成的着力。

尽管径直在伤口中进行印具有不错快速部署的势，但当今要在创面现场径直构建出三层竣工的皮肤结构，仍然是项挑战。

台式生物印机则通过在体外受控条目下使命来藏匿这难题。维克丛林大学再生医学计划所的再生医学安东尼 · 阿塔拉（Anthony Atala）十分团队便遴选了这法（该计划所位于北卡罗来纳州温斯顿 - 塞勒姆市）。他们正在研发种全层皮肤替代品，会通了表皮、和皮下组织这三层细胞。他们的构建体以至替换了皮下组织中的枢纽身分，皮下组织是层的皮肤，这层组织频繁会撑合手浅层组织的合，因此阿塔拉团队的法有望匡助疗严重的类创面。不外这个法也有代价：细胞必须先经过三到四周的培养，才能印出用于替换的皮肤并施加到伤口上。

印皮肤替代品的基本进程包括：收罗细胞、培养细胞、制造墨水，后印出 " 皮肤 "。在这幅简化暗意图中，用到了来自三个不同皮肤层的细胞。有些法仅使用来自单皮肤层的细胞，而另些轨则会加入多种类的细胞，比如用于助长毛发的毛囊细胞、提供素的黑素细胞，以及形成管的内皮细胞。

阿塔拉浮现，通过 3D 生物印收尾皮肤替代品制造的自动化，有助于裁减其资本。" 印机所带来的是规模化，" 他说，" 你不错在同时代内、遍又随地复刻这本事。"

该团队在小鼠身上测试了种三层皮肤替代品，其顶用到了东谈主体皮肤中一皆六种主要细胞类型（来自三个皮肤层的细胞，以及形成毛囊、管和素的细胞）。计划团队在 Science Translational Medicine 期刊上申报称，这种替代品促进了伤口的快速合，且重生皮肤外不雅与健康皮肤异。他们还不雅察到了管的再生，而这在皮肤替代品计划中直是项重要挑战。

在猪身上，使用访佛的皮肤替代品（包含四种主要的猪皮肤细胞）贬责的伤口在合后呈现出篮网编织状的结构，与之相对的，仅用水凝胶或非个体化细胞制成的皮肤替代品贬责后的伤口出现了疤痕和严重的收缩。经替代品贬责的伤口还产生了多促进合的分子，以及少的促疤痕分子。该团队当今正在微调坐褥工艺，为下步开展临床锻真金不怕火作念准备。

要让 3D 生物印皮肤替代品在严重创面中如预期般进展作用，体格还需将墨水中的细胞构建模块拼装周全新的管、神经和毛囊。干系词，迄今为止，还莫得任何种构建体信得过收尾过这点。不外，阿塔拉团队在猪践诺中不雅察到的管再生和疤痕减少的着力标明，这域正朝着正确的向迈进。

计划者正在哄骗不同的生物墨水开展多临床锻真金不怕火与计划。明天的着力将揭示，计划者们是否能够信得过利用体格自身的再生潜能收尾疤合，以至是更正伤幸存者照拂的准。地址：大城县广安工业区相关词条:铝皮保温     隔热条设备     钢绞线厂家玻璃棉    泡沫板橡塑板专用胶

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