西班牙研究人員開發出打印功能性皮膚的生物3D打印機
近日，來自西班牙的科學家開發出了一個生物3D打印機的原型，可以打印功能性人體皮膚。據其宣稱，3D打印的皮膚適合移植到患者身上或用于測試化學產品、化妝品或藥品。
科學家有能力3D打印肝臟、腎臟和心臟等復雜器官還需要一段時間的等待，但直到那時之前，仍然有許多重要和令人興奮的研究將在生物3D打印領域進行，如創建3D打印的皮膚。來自西班牙卡洛斯三世馬德里大學（UC3M）、CIEMAT（能源，環境和技術研究中心）、Gregorio Maranón醫院和BioDan集團的科學家創造了一個生物3D打印機原型，能夠制造功能性人體皮膚，適合用于移植和產品測試。
事實上，西班牙研究人員對他們的生物3D打印機原型的質量非常有信心，他們說，“在機器上生產的3D打印皮膚能直接進入市場。這是因為3D打印的皮膚完全復制了天然皮膚的自然結構。首先是外層，表皮，其作為對外部環境的保護。然后有另一個更厚、更深層：真皮。該層由產生膠原蛋白的成纖維細胞組成，該蛋白質為皮膚提供彈性和機械強度。這些層通過生物3D打印表現出像我們自己的皮膚一樣。
為了創建3D打印的皮膚，西班牙科學家開發了自己的可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胞和角質形成細胞。這種由CIEMAT獲得專利并由BioDan集團授權的生物鏈接通過計算機控制的生物打印機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，以使細胞不會變質，如何正確地沉積產品是系統的關鍵，”馬德里康普頓大學的研究員Juan Francisco delCanizo說。
研究人員解釋，決定將其原始人成纖維細胞和角質形成細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，研究人員將3D打印皮膚用于工業過程，例如藥物測試，將使用由不同基因細胞組成的同種異體皮膚，來自大量可用細胞。
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優點。負責技術商業化的BioDan集團首席執行官Alfredo Brisac說：“這種生物打印方法允許以標準化、自動化的方式生成皮膚，并且該過程比手工生產成本低。”
在醫療中心和其他實體開始從研究組購買3D打印皮膚之前，歐洲的不同監管機構將需要批準該過程，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打印系統能夠產生一個功能完全安全的產品，可以改變數百萬患者的生活。
“我們已經使用組織學和免疫組織化學方法，在體外培養和移植到免疫缺陷小鼠后，分析印刷皮膚的結構和功能，”科學家在研究論文中指出。“在這兩種情況下，產生的皮膚與人類皮膚非常相似，此外，它與在我們的實驗室中手工制備的雙層皮膚-表皮等同物無法區分。這些結果表明，生物3D打印是以自動方式生成用于治療和工業應用的生物工程皮膚的理想技術。”
據悉，標題為“3D打印的功能性人體皮膚的生產和體內分析”的研究論文已經發表在Biofabrication雜志上。
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