全球首次!3D打印的皮膚會“呼吸”了
來源:科普時報
作者:王 威
發布時間:2024-11-14
瀏覽次數:924

圖②:生物3D打印人造皮膚。(作者供圖)

版權歸原作者所有,如有侵權,請聯係我們(men)

每個(ge) 國家都有國門。但你知道嗎,身體(ti) 其實也有自己的“國門”,就是我們(men) 的皮膚。這道屏障的損傷(shang) 一旦超過30%,體(ti) 液將大量丟(diu) 失,人體(ti) 會(hui) 出現電解質紊亂(luan) 、細菌感染等症狀,極易發生休克,危及生命。

戰場上,鋁熱劑、白磷彈、火焰噴射器等燃燒武器動輒造成官兵的大麵積燒創傷(shang) ,想要通過植皮的方式修補皮膚,但完好皮膚卻所剩無幾,可以說是“巧婦難為(wei) 無米之炊”。因此,在緊急戰傷(shang) 救治時,隻好先用生物敷料覆蓋創麵,解決(jue) 保濕、阻菌的燃眉之急。但難題也接踵而至。

我們(men) 知道,國門不是一道簡單的屏障,更承擔著國家交流的樞紐功能。皮膚也一樣,分布著汗腺、毛囊和皮脂腺,可以調節體(ti) 溫、進行物質代謝,維持我們(men) 身體(ti) 的穩態。大麵積植皮患者由於(yu) 缺乏汗腺,所以一到夏天或者做些劇烈運動,他們(men) 就像被壓在了火焰山下,非常痛苦。

解放軍(jun) 總醫院的專(zhuan) 家團隊經過多年攻關(guan) ,終於(yu) 啃下了這塊硬骨頭,研發出國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、誘導因子及一種特殊的細胞——幹細胞。幹細胞究竟有多“能幹”?就像孫悟空的毫毛,它不僅(jin) 可以化為(wei) 無數分身,還可以變成各種“法寶”。幹細胞一般從(cong) 傷(shang) 員身上提取,體(ti) 外擴增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打印機采用的也是沉積成型方式,通過精準控製生物墨水,層層堆疊構造出皮膚的三維結構。

隨後,“各就各位”的幹細胞在誘導因子的作用下,分化為(wei) 各種成熟的皮膚細胞。但其中最難辦的就是汗腺,因為(wei) 它非常“挑剔”,僅(jin) 能在特定的微環境中生存。科學家通過調控基因表達,調節“墨水”活性成分,終於(yu) 成功誘導幹細胞分化為(wei) 汗腺樣細胞。這樣,一塊具有汗腺功能的人造皮膚就打印成功了,並實現了國際首次臨(lin) 床應用。

如今,這款自主研發的生物3D打印皮膚已經推廣到部隊,就像創可貼一樣,無需縫合,隻需貼在創麵,3-7天就會(hui) 與(yu) 原有皮膚融為(wei) 一體(ti) ,守護身體(ti) 的“國門”。

(作者單位:解放軍(jun) 總醫院




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