全球首次！3D打印的皮膚會(huì)“呼吸”了
時(shí)間：2024-11-18 08:59 來(lái)源：未知 作者：admin 閱讀：次
生物3D打印人造皮膚。（作者供圖）
每個(gè)國(guó)家都有國(guó)門。但你知道嗎，身體其實(shí)也有自己的“國(guó)門”，就是我們的皮膚。這道屏障的損傷一旦超過(guò)30%，體液將大量丟失，人體會(huì)出現(xiàn)電解質(zhì)紊亂、細(xì)菌感染等癥狀，極易發(fā)生休克，危及生命。
戰(zhàn)場(chǎng)上，鋁熱劑、白磷彈、火焰噴射器等燃燒武器動(dòng)輒造成官兵的大面積燒創(chuàng)傷，想要通過(guò)植皮的方式修補(bǔ)皮膚，但完好皮膚卻所剩無(wú)幾，可以說(shuō)是“巧婦難為無(wú)米之炊”。因此，在緊急戰(zhàn)傷救治時(shí)，只好先用生物敷料覆蓋創(chuàng)面，解決保濕、阻菌的燃眉之急。但難題也接踵而至。
我們知道，國(guó)門不是一道簡(jiǎn)單的屏障，更承擔(dān)著國(guó)家交流的樞紐功能。皮膚也一樣，分布著汗腺、毛囊和皮脂腺，可以調(diào)節(jié)體溫、進(jìn)行物質(zhì)代謝，維持我們身體的穩(wěn)態(tài)。大面積植皮患者由于缺乏汗腺，所以一到夏天或者做些劇烈運(yùn)動(dòng)，他們就像被壓在了火焰山下，非常痛苦。
解放軍總醫(yī)院的專家團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)多年攻關(guān)，終于啃下了這塊硬骨頭，研發(fā)出國(guó)際首款具有汗腺功能的生物3D打印人造皮膚。
打印需要墨水，打印皮膚也不例外。這種生物墨水是像果凍一樣的水凝膠，包裹了纖維蛋白原、誘導(dǎo)因子及一種特殊的細(xì)胞——干細(xì)胞。干細(xì)胞究竟有多“能干”？就像孫悟空的毫毛，它不僅可以化為無(wú)數(shù)分身，還可以變成各種“法寶”。干細(xì)胞一般從傷員身上提取，體外擴(kuò)增1-2天就可以打印了。和小朋友用的3D打印筆一樣，擠出式生物3D打印機(jī)采用的也是沉積成型方式，通過(guò)精準(zhǔn)控制生物墨水，層層堆疊構(gòu)造出皮膚的三維結(jié)構(gòu)。
隨后，“各就各位”的干細(xì)胞在誘導(dǎo)因子的作用下，分化為各種成熟的皮膚細(xì)胞。但其中最難辦的就是汗腺，因?yàn)樗浅?ldquo;挑剔”，僅能在特定的微環(huán)境中生存。科學(xué)家通過(guò)調(diào)控基因表達(dá)，調(diào)節(jié)“墨水”活性成分，終于成功誘導(dǎo)干細(xì)胞分化為汗腺樣細(xì)胞。這樣，一塊具有汗腺功能的人造皮膚就打印成功了，并實(shí)現(xiàn)了國(guó)際首次臨床應(yīng)用。
如今，這款自主研發(fā)的生物3D打印皮膚已經(jīng)推廣到部隊(duì)，就像創(chuàng)可貼一樣，無(wú)需縫合，只需貼在創(chuàng)面，3-7天就會(huì)與原有皮膚融為一體，守護(hù)身體的“國(guó)門”。
（作者：王威 單位：解放軍總醫(yī)院）
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