生物3D打印雖然是一個非常新穎的領(lǐng)域,,但已經(jīng)產(chǎn)生了許多有具有創(chuàng)造性的案例。目前醫(yī)學(xué)工作者正在深入研究3D打印皮膚,,這是該領(lǐng)域最實用的項目之一,。下面讓我們一起看看3D打印皮膚在醫(yī)療行業(yè)發(fā)展的重要性以及未來的發(fā)展趨勢,。
為什么要3D打印皮膚?
盡管許多人還沒有意識到,,但皮膚是人體最大的生物組織,,健康的皮膚對于人體健康至關(guān)重要,。由于它覆蓋了我們的身體并且是我們防御外在病毒的第一道防線,因此很容易遭受多種傷害,。燒傷,,深傷口和無法愈合的傷口都可能對人體構(gòu)成巨大威脅,需要立即進行治療,。
治愈嚴(yán)重皮膚損傷的最佳方法是通過移植,,但是通常,這必須來自供體,。對于更嚴(yán)重的傷口,,需要移植的皮膚具備:表皮,真皮和皮下組織,,因此很難找到合適的移植物。
最重要的是,,供體上任何形式的健康皮膚都是稀缺資源,,這對于急需進行皮膚移植的患者來說可能是個壞消息。
得益于生物3D打印技術(shù)的出現(xiàn),,這種情況很快就會消失,。新技術(shù)使醫(yī)生能夠為患者制造仿生學(xué)移植物,他們希望患者能夠盡快徹底消除病痛,。
生物學(xué)家可以根據(jù)患者需要的深度和形狀,,制作出完全適合患者傷害的皮膚移植物。他們還可以打印所有三種類型的皮膚細(xì)胞,,這意味著即使嚴(yán)重?zé)齻透顐部梢酝ㄟ^3D打印技術(shù)進行處理,。這些項目非常有前途,并且可能會在不久的將來在世界各地的醫(yī)院中使用,。
維克森林再生醫(yī)學(xué)研究所
威克森林再生醫(yī)學(xué)研究所已證明自己是生物3D打印行業(yè)中的先驅(qū)者,,他們已成功打印了從膀胱到心血管組織的許多3D打印器官。現(xiàn)在他們正在不斷嘗試將人類皮膚直接印在模型病人身上,。
他們所使用的3D打印機能夠打印出三種皮膚細(xì)胞,,這意味著它可以幫助患者治愈非常深的傷口。他們相信,,通過對病患區(qū)域預(yù)先進行3D掃描,,他們可以直接在患者的傷口上進行打印并完美貼合。除此之外,,他們的3D打印機將使用患者自己的皮膚細(xì)胞,,這意味著患者身體排斥移植物的風(fēng)險很小。
多倫多大學(xué)
多倫多大學(xué)的研究人員將生物3D打印皮膚的便利性提高了更高一個層次:他們生物3D打印機完全是手持式的,。根據(jù)團隊的說法,,“手持3D打印設(shè)備只有一個小鞋盒大小,,重量不到一公斤。它還需要最少的操作人員培訓(xùn),,并且省去了許多傳統(tǒng)生物3D打印機所需要的清洗和孵育階段,。”
他們還創(chuàng)造了細(xì)胞和蛋白質(zhì)的完美混合物,,可用作生物墨水,。其中包括透明質(zhì)酸蛋白,它通常在人的結(jié)締組織中發(fā)現(xiàn)并促進細(xì)胞的愈合和增強,。目前該項目仍處于測試階段,,不過他們有望盡快對真正的患者進行測試,其預(yù)測他們的技術(shù)將能夠在兩分鐘內(nèi)修復(fù)深層傷口,。
新加坡制造技術(shù)研究所
皮膚移植的最大問題之一是著色,。無論是捐贈的還是人造的皮膚組織,要正確選擇膚色都是非常困難的,。新加坡制造技術(shù)研究所的研究人員為這一難題提出了獨特的解決方案,。
通過控制生物墨水中黑色素的產(chǎn)生,研究人員已經(jīng)能夠在打印樣品上產(chǎn)生非常逼真的著色,。由于3D打印機分布均勻且精確,,因此可以實現(xiàn)非常均勻的著色,這目前遠(yuǎn)勝于市面上的其他方法,。為了使3D打印的皮膚更加逼真,,這些研究人員使生物3D打印的皮膚更具吸引力,而準(zhǔn)確著色的皮膚將使患者的愈合過程變得更加容易,。
早期應(yīng)用
盡管該技術(shù)仍處于起步階段,,但已在醫(yī)療行業(yè)中有所應(yīng)用。一家生物打印公司Organovo與化妝品公司L'Oréal合作,,尋求一種新穎的應(yīng)用,。具體來說,他們計劃使用生物3D打印皮膚來測試化妝品,,而不是使用動物測試儀,。這將為化妝品公司提供更準(zhǔn)確的測試結(jié)果,并消除動物測試帶來的結(jié)果誤差,。
NASA的科學(xué)家現(xiàn)在也對該生物3D打印技術(shù)產(chǎn)生了濃厚興趣,。他們認(rèn)為,這對于前往火星的宇航員非常有用,,因為3D打印皮膚的出現(xiàn)將使他們能夠利用有限資源來治愈意外傷害,。德累斯頓工業(yè)大學(xué)大學(xué)醫(yī)院的研究人員正在探索太空打印的前景,他們已經(jīng)創(chuàng)造了一種非常粘稠的生物墨水,,可以在零重力下進行打印,。相信在不遠(yuǎn)的將來,,3D打印皮膚的應(yīng)用將更加廣泛,造福于人類,。
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