大約一年前，維克森林再生醫(yī)學研究所（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)，對于世界生物打印和組織工程都是一個重大突破。

事實上，WFIRM也已經(jīng)在一些對其他一些生物3D打印進行了研究。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行生物3D打印的重點領(lǐng)域。許多專家認為功能性3D打印皮膚很快就會成為現(xiàn)實，這對于燒傷患者和其他遭受嚴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家們試圖做的一部分，作為武裝部隊再生醫(yī)學研究所（AFIRM）的一部分。該項目由聯(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)學技術(shù)。

2013年，WFIRM被選為該項目的第二階段，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，第二階段有五個重點領(lǐng)域：燒傷皮膚再生、恢復對嚴重創(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團隊正在進行3D打印復雜組織組件，如骨、神經(jīng)、血管、脂肪和肌肉的面部和頭骨重建。因為從爆炸和高速射彈中，患者會受到高頻率和嚴重程度的顱面?zhèn)?。因此，WFIRM還在深入開發(fā)一種技術(shù)，會將新的皮膚細胞直接3D打印到燒傷和其他嚴重的被損皮膚中。

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性覆蓋物來治療嚴重燒傷。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項目的第一階段，WFIRM的科學家設(shè)計、制造和測試了一種能夠?qū)⑵つw細胞直接3D打印在燒傷傷口上的打印機。構(gòu)成3D打印材料或油墨的細胞包括多種類型的皮膚細胞，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，因為在每層皮膚中都會發(fā)現(xiàn)不同類型的皮膚細胞。掃描數(shù)據(jù)將指示3D打印機關(guān)于將哪些類型的細胞，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打印機只需要一個皮膚樣本的十分之一的燒傷大小來生長足夠的新細胞并完成打印。

雖然目前這種3D打印機仍處于原型階段，但小鼠和豬的臨床試驗已經(jīng)成功，研究人員正在等待批準進行人體試驗。他們還在探索來自羊水和胎盤的干細胞是否可有效地愈合傷口，這將對從患者身上取得任何皮膚細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)他們可以使用這項技術(shù)幫助受傷的士兵。

延伸閱讀：重磅！伽藍集團利用3D生物打印技術(shù)成功打印出第一塊中國人皮膚