2022年1月17日，來自伯明翰大學和英國哈德斯菲爾德大學的研究人員開發(fā)了一種新的3D生物打印技術，可用于治療慢性傷口。這種名為懸浮層增材制造 (SLAM) 的方法能夠打印出一種新型生物材料，該材料可準確模擬哺乳動物皮膚的結構。

事實上，根據研究人員的說法，這種生物材料是同類中第一種模擬皮膚中發(fā)現(xiàn)的所有三個主要層 - 皮下組織、真皮和表皮 - 使其成為獨特的三層皮膚等效物。早期實驗表明，可以將 3D 生物打印皮膚放置在傷口部位以促進愈合，在此過程中減少疤痕組織。

懸浮層增材制造 (SLAM)，圖片來自伯明翰大學。

01.皮膚——三層深

雖然我們的皮膚非常擅長愈合表面?zhèn)?，但更深的慢性傷口通常更難修復。這是因為我們的皮膚實際上由三個不同的層組成，頂層往往比底層愈合得更快，導致更深的傷口有時會自行塌陷。結果是疤痕組織和正常皮膚功能的降低。

一段時間以來，醫(yī)學研究人員一直在嘗試開發(fā)準確的皮膚替代品，但英國團隊確認，這些皮膚模型都無法模擬真實事物的化學和機械特性。問題？模仿三層結構已被證明是困難的，因為每一層的特性都大不相同。

“你實際上擁有三種不同的細胞類型。它們都以不同的速度生長，”該研究的合著者艾倫·史密斯解釋說。 “如果你試圖生產三層結構，就很難滿足每個不同層的每一個要求。”

  皮下組織、真皮和表皮，圖片來自伯明翰大學。

02.懸浮層增材制造

為了更好地模仿皮膚的自然結構，研究人員采用了 SLAM。生物打印技術涉及將生物材料層懸浮在凝膠中，在凝膠中它們可以排列并堆疊成條狀，同時保持其形狀。在本研究的情況下，研究人員將皮下組織、真皮和表皮細胞沉積到支持凝膠中，然后將凝膠洗掉，只留下分層的皮膚等效物。

為了測試打印的皮膚貼片，該團隊然后在豬皮樣本上切了一個洞，用打印的皮膚等效物填充這個洞。整個模型被培養(yǎng)了兩周，研究人員實際上觀察了傷口修復的跡象。該研究的合著者 Liam Grover 補充說：“我們使用了一種染色劑，使我們能夠量化原始材料和組織之間的整合。即使在很短的時間內，我們也能夠展示一些整合?！?br />
盡管由于愈合過程比模型允許的時間長，該團隊無法完全評估 3D 打印皮膚替代品的功效，但初步結果確實非常有希望。英國研究人員現(xiàn)在打算使用更強大的慢性傷口模型進行更長時間的研究，最終目標是 3D 打印三層皮膚替代品，能夠治愈真正的人類皮膚。

  3D 生物打印皮膚等效物（左），圖片來自伯明翰大學。

生物打印領域是一個快速發(fā)展的領域，其應用范圍從再生醫(yī)學和藥物發(fā)現(xiàn)到食品。就在最近，生物技術公司 Prellis Biologics 宣布創(chuàng)建一個基于 3D 生物打印的新型抗體發(fā)現(xiàn)平臺。該公司的平臺是培養(yǎng)皿中有效運作的免疫系統(tǒng)，能夠重建人類細胞間相互作用和免疫反應，使其成為進行疾病治療研發(fā)的理想選擇。

在其他地方，再生醫(yī)學公司 CTIBIOTECH 最近開發(fā)了一種新的 3D 生物打印平臺，可為結直腸癌患者提供個性化醫(yī)療。該平臺是與普羅夫迪夫醫(yī)科大學和保加利亞的UMHAT-Eurohospital 合作開發(fā)的，能夠生產具有成本效益且可重復的人類結腸癌疾病模型，也可用于化療篩查。

2022年1月17日，來自伯明翰大學和英國哈德斯菲爾德大學的研究人員開發(fā)了一種新的3D生物打印技術，可用于治療慢性傷口。這種名為懸浮層增材制造 (SLAM) 的方法能夠打印出一種新型生物材料，該材料可準確模擬哺乳動物皮膚的結構。

事實上，根據研究人員的說法，這種生物材料是同類中第一種模擬皮膚中發(fā)現(xiàn)的所有三個主要層 - 皮下組織、真皮和表皮 - 使其成為獨特的三層皮膚等效物。早期實驗表明，可以將 3D 生物打印皮膚放置在傷口部位以促進愈合，在此過程中減少疤痕組織。

懸浮層增材制造 (SLAM)，圖片來自伯明翰大學。

01.皮膚——三層深

雖然我們的皮膚非常擅長愈合表面?zhèn)?，但更深的慢性傷口通常更難修復。這是因為我們的皮膚實際上由三個不同的層組成，頂層往往比底層愈合得更快，導致更深的傷口有時會自行塌陷。結果是疤痕組織和正常皮膚功能的降低。

一段時間以來，醫(yī)學研究人員一直在嘗試開發(fā)準確的皮膚替代品，但英國團隊確認，這些皮膚模型都無法模擬真實事物的化學和機械特性。問題？模仿三層結構已被證明是困難的，因為每一層的特性都大不相同。

“你實際上擁有三種不同的細胞類型。它們都以不同的速度生長，”該研究的合著者艾倫·史密斯解釋說。 “如果你試圖生產三層結構，就很難滿足每個不同層的每一個要求。”

  皮下組織、真皮和表皮，圖片來自伯明翰大學。

02.懸浮層增材制造

為了更好地模仿皮膚的自然結構，研究人員采用了 SLAM。生物打印技術涉及將生物材料層懸浮在凝膠中，在凝膠中它們可以排列并堆疊成條狀，同時保持其形狀。在本研究的情況下，研究人員將皮下組織、真皮和表皮細胞沉積到支持凝膠中，然后將凝膠洗掉，只留下分層的皮膚等效物。

為了測試打印的皮膚貼片，該團隊然后在豬皮樣本上切了一個洞，用打印的皮膚等效物填充這個洞。整個模型被培養(yǎng)了兩周，研究人員實際上觀察了傷口修復的跡象。該研究的合著者 Liam Grover 補充說：“我們使用了一種染色劑，使我們能夠量化原始材料和組織之間的整合。即使在很短的時間內，我們也能夠展示一些整合?！?br />
盡管由于愈合過程比模型允許的時間長，該團隊無法完全評估 3D 打印皮膚替代品的功效，但初步結果確實非常有希望。英國研究人員現(xiàn)在打算使用更強大的慢性傷口模型進行更長時間的研究，最終目標是 3D 打印三層皮膚替代品，能夠治愈真正的人類皮膚。

  3D 生物打印皮膚等效物（左），圖片來自伯明翰大學。

生物打印領域是一個快速發(fā)展的領域，其應用范圍從再生醫(yī)學和藥物發(fā)現(xiàn)到食品。就在最近，生物技術公司 Prellis Biologics 宣布創(chuàng)建一個基于 3D 生物打印的新型抗體發(fā)現(xiàn)平臺。該公司的平臺是培養(yǎng)皿中有效運作的免疫系統(tǒng)，能夠重建人類細胞間相互作用和免疫反應，使其成為進行疾病治療研發(fā)的理想選擇。

在其他地方，再生醫(yī)學公司 CTIBIOTECH 最近開發(fā)了一種新的 3D 生物打印平臺，可為結直腸癌患者提供個性化醫(yī)療。該平臺是與普羅夫迪夫醫(yī)科大學和保加利亞的UMHAT-Eurohospital 合作開發(fā)的，能夠生產具有成本效益且可重復的人類結腸癌疾病模型，也可用于化療篩查。