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研究人员开发了通过血管3D打印活体皮肤的新方法

Rensselaer Polytechnic Institute的研究人员已经开发出一种3D打印具有血管的活体皮肤的方法。这一进步今天在组织工程A部分在线发布,是朝着创造出更像人体自然产生的皮肤的移植物迈出的重要一步。

化学和生物工程学副教授,生物技术和跨学科研究中心(CBIS)成员Pankaj Karande说:“目前,作为临床产品提供的任何东西都更像是创可贴。”在伦斯勒研究。“它提供了一些加速的伤口愈合,但最终它会脱落;它从未真正与宿主细胞整合。”

整合的一个重要障碍是皮肤移植物中缺乏正常的血管系统。

卡兰德(Karande)致力于这一挑战已经有好几年了,之前发表的第一批论文显示研究人员可以将两种类型的活人细胞带入“生物墨水”,并将它们打印成皮肤状结构。从那时起,他和他的团队一直与耶鲁医学院的研究人员合作,整合脉管系统。

在本文中,研究人员表明,如果他们添加关键元素(包括在血管内部排列的人内皮细胞和包裹在内皮细胞周围的人周细胞),通常会发现动物胶原蛋白和其他结构细胞在皮肤移植中,细胞在数周内开始通讯并形成生物学相关的血管结构。您可以在这里观看Karande解释这一发展。

作为致力于重建生物学的工程师,我们一直赞赏并意识到,生物学远比我们在实验室中制作的简单系统复杂。我们惊奇地发现,一旦我们开始处理这种复杂性,生物学就会接管并开始越来越接近自然界中存在的事物。”

耶鲁团队将其移植到特殊类型的鼠标上之后,伦斯勒(Rensselaer)团队从皮肤上打印出来的血管就开始与鼠标自身的血管进行交流和连接。

卡兰德说:“这非常重要,因为我们知道实际上有血液和营养物质转移到移植物中,这使移植物保持了生命。”

为了使其在临床上可用,研究人员需要能够使用诸如CRISPR技术之类的工具编辑供体细胞,以便使血管能够整合并为患者的身体所接受。

卡兰德说:“我们还没有迈出这一步,但是我们还差了一步。”

CBIS主管Deepak Vashishth表示:“这一重大发展突显了3D生物打印在精密医学领域的巨大潜力,其中可以针对特定情况并最终针对个人量身定制解决方案。“这是伦斯勒工程师如何解决与人类健康有关的挑战的完美典范。”

卡兰德说,将需要做更多的工作来应对烧伤患者的挑战,包括神经和血管末梢的丧失。但是他的团队创建的移植物使研究人员更接近于帮助患有更多离散问题(例如糖尿病或压力性溃疡)的人。

卡兰德说:“对那些患者来说,这是完美的,因为溃疡通常出现在身体的不同部位,并且可以用较小的皮肤块来治疗。”“糖尿病患者的伤口愈合通常需要更长的时间,这也可能有助于加速这一过程。”

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