西班牙研究人员开发出打印功能性皮肤的生物3D打印机
近日，来自西班牙的科学家开发出了一个生物3D打印机的原型，可以打印功能性人体皮肤。据其宣称，3D打印的皮肤适合移植到患者身上或用于测试化学产品、化妆品或药品。
科学家有能力3D打印肝脏、肾脏和心脏等复杂器官还需要一段时间的等待，但直到那时之前，仍然有许多重要和令人兴奋的研究将在生物3D打印领域进行，如创建3D打印的皮肤。来自西班牙卡洛斯三世马德里大学（UC3M）、CIEMAT（能源，环境和技术研究中心）、Gregorio Maranón医院和BioDan集团的科学家创造了一个生物3D打印机原型，能够制造功能性人体皮肤，适合用于移植和产品测试。
事实上，西班牙研究人员对他们的生物3D打印机原型的质量非常有信心，他们说，“在机器上生产的3D打印皮肤能直接进入市场。这是因为3D打印的皮肤完全复制了天然皮肤的自然结构。首先是外层，表皮，其作为对外部环境的保护。然后有另一个更厚、更深层：真皮。该层由产生胶原蛋白的成纤维细胞组成，该蛋白质为皮肤提供弹性和机械强度。这些层通过生物3D打印表现出像我们自己的皮肤一样。
为了创建3D打印的皮肤，西班牙科学家开发了自己的可3D打印生物链接，包含人类血浆以及从皮肤活检获得的原代人成纤维细胞和角质形成细胞。这种由CIEMAT获得专利并由BioDan集团授权的生物链接通过计算机控制的生物打印机被存入精确的地层中。“了解混合生物成分，在什么条件下与它们合作，以使细胞不会变质，如何正确地沉积产品是系统的关键，”马德里康普顿大学的研究员Juan Francisco delCanizo说。
研究人员解释，决定将其原始人成纤维细胞和角质形成细胞放入生物链中取决于3D打印皮肤的最终目的。如果需要一些用于治疗用途的3D打印皮肤，例如给烧伤患者提供新的皮肤贴片，则需要患者自己的皮肤来产生新的、自体的，与该患者生物相容的生物3D打印的皮肤。然而，有时，研究人员将3D打印皮肤用于工业过程，例如药物测试，将使用由不同基因细胞组成的同种异体皮肤，来自大量可用细胞。
研究人员说，他们的生物3D打印过程在成本和功能方面有几个优点。负责技术商业化的BioDan集团首席执行官Alfredo Brisac说：“这种生物打印方法允许以标准化、自动化的方式生成皮肤，并且该过程比手工生产成本低。”
在医疗中心和其他实体开始从研究组购买3D打印皮肤之前，欧洲的不同监管机构将需要批准该过程，以确保生物3D打印皮肤足以用于烧伤患者和具有其他皮肤问题的移植。然而，研究人员对此完全有信心，他们的新皮肤3D打印系统能够产生一个功能完全安全的产品，可以改变数百万患者的生活。
“我们已经使用组织学和免疫组织化学方法，在体外培养和移植到免疫缺陷小鼠后，分析印刷皮肤的结构和功能，”科学家在研究论文中指出。“在这两种情况下，产生的皮肤与人类皮肤非常相似，此外，它与在我们的实验室中手工制备的双层皮肤-表皮等同物无法区分。这些结果表明，生物3D打印是以自动方式生成用于治疗和工业应用的生物工程皮肤的理想技术。”
据悉，标题为“3D打印的功能性人体皮肤的生产和体内分析”的研究论文已经发表在Biofabrication杂志上。
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