大約一年前，維克森林再生醫(yī)學(xué)研究所（WFIRM）的研究人員宣布他們已經(jīng)成功地將功能性3D打印組織移植到動(dòng)物體內(nèi)。例如3D打印耳朵、骨骼和肌肉結(jié)構(gòu)等，一旦植入體內(nèi)，從其成熟到功能組織和生長新的血管系統(tǒng)，對(duì)于世界生物打印和組織工程都是一個(gè)重大突破。

事實(shí)上，WFIRM也已經(jīng)在一些對(duì)其他一些生物3D打印進(jìn)行了研究。隨著諸如3D打印心臟、肝臟和腎臟等3D打印器官的出現(xiàn)，3D打印皮膚也成為了研究人員進(jìn)行生物3D打印的重點(diǎn)領(lǐng)域。許多專家認(rèn)為功能性3D打印皮膚很快就會(huì)成為現(xiàn)實(shí)，這對(duì)于燒傷患者和其他遭受嚴(yán)重皮膚損傷或疾病的人來說是令人驚喜的消息。

在WFIRM，3D打印皮膚的發(fā)展只是該研究所的科學(xué)家們?cè)噲D做的一部分，作為武裝部隊(duì)再生醫(yī)學(xué)研究所（AFIRM）的一部分。該項(xiàng)目由聯(lián)邦資助7500萬美元，旨在開發(fā)適用于戰(zhàn)斗相關(guān)的傷害的再生醫(yī)學(xué)技術(shù)。

2013年，WFIRM被選為該項(xiàng)目的第二階段，研究所主任Anthony Atala，M.D.被任命為AFIRM-II的主要研究者。根據(jù)WFIRM，第二階段有五個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域：燒傷皮膚再生、恢復(fù)對(duì)嚴(yán)重創(chuàng)傷的肢體的功能、通過組織再生重建面部和頭骨損傷、以防止排斥“復(fù)合”移植的新治療，如面部和手、重建生殖器和泌尿器官和下腹部。

毫不奇怪，這些領(lǐng)域的大部分研究涉及3D打印技術(shù)。 WFIRM團(tuán)隊(duì)正在進(jìn)行3D打印復(fù)雜組織組件，如骨、神經(jīng)、血管、脂肪和肌肉的面部和頭骨重建。因?yàn)閺谋ê透咚偕鋸椫?，患者?huì)受到高頻率和嚴(yán)重程度的顱面?zhèn)?。因此，WFIRM還在深入開發(fā)一種技術(shù)，會(huì)將新的皮膚細(xì)胞直接3D打印到燒傷和其他嚴(yán)重的被損皮膚中。

通常情況下，專業(yè)醫(yī)療人員通過從身體其他部位取得健康皮膚并將其移植到傷口上作為保護(hù)性覆蓋物來治療嚴(yán)重?zé)齻?。然而，廣泛的燒傷損傷需要大量可用于移植的皮膚量，因此它不是有效的或可行的治療方法。在AFIRM項(xiàng)目的第一階段，WFIRM的科學(xué)家設(shè)計(jì)、制造和測(cè)試了一種能夠?qū)⑵つw細(xì)胞直接3D打印在燒傷傷口上的打印機(jī)。構(gòu)成3D打印材料或油墨的細(xì)胞包括多種類型的皮膚細(xì)胞，并基于所治療的傷口的性質(zhì)的定制混合物。

隨后，專業(yè)人員將使用掃描儀掃描傷口，記錄其確切的尺寸和深度。特別是，深度是非常重要的，因?yàn)樵诿繉悠つw中都會(huì)發(fā)現(xiàn)不同類型的皮膚細(xì)胞。掃描數(shù)據(jù)將指示3D打印機(jī)關(guān)于將哪些類型的細(xì)胞，然后施加到新的3D打印皮膚上。與傳統(tǒng)的皮膚移植不同，3D打印機(jī)只需要一個(gè)皮膚樣本的十分之一的燒傷大小來生長足夠的新細(xì)胞并完成打印。

雖然目前這種3D打印機(jī)仍處于原型階段，但小鼠和豬的臨床試驗(yàn)已經(jīng)成功，研究人員正在等待批準(zhǔn)進(jìn)行人體試驗(yàn)。他們還在探索來自羊水和胎盤的干細(xì)胞是否可有效地愈合傷口，這將對(duì)從患者身上取得任何皮膚細(xì)胞是否必要這一問題給出答案。未來，WFIRM希望在未來五年內(nèi)他們可以使用這項(xiàng)技術(shù)幫助受傷的士兵。

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