“皮膚移植術(shù)”早已不是新名詞了,然而現(xiàn)有條件下的皮膚移植,更像是另類的“創(chuàng)可貼”,植入皮膚的作用只是“覆蓋”在表面,加速受損肌膚創(chuàng)面愈合,卻無(wú)法與宿主細(xì)胞融合,很難維持活性。等新皮膚長(zhǎng)出來(lái)后,移植的皮膚便會(huì)慢慢脫落,最終完全消失。這也給皮膚移植帶來(lái)了很大風(fēng)險(xiǎn),稍有不慎,便會(huì)產(chǎn)生如血運(yùn)障礙、繼發(fā)出血或炎癥感染等現(xiàn)象,致使皮膚移植術(shù)失敗。
如何讓移植的皮膚真正與宿主細(xì)胞融合?有關(guān)研究人員給出一個(gè)可行方案:利用3D打印技術(shù)制造出帶有血管的、完整的、更接近人體自然生長(zhǎng)的“活皮膚”,有望大大改善移植后的排斥反應(yīng),使移植皮膚能夠維持良好的活性,從而真正使移植皮膚與宿主細(xì)胞融合。
研究人員發(fā)現(xiàn),皮膚移植中“沒(méi)有正常運(yùn)作的血管系統(tǒng)”是維持移植的皮膚活性的重要障礙。他們發(fā)明了一種新型“生物墨水”,這種“墨水”由人類內(nèi)皮細(xì)胞、周細(xì)胞、動(dòng)物膠原蛋白和皮膚移植物中發(fā)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)細(xì)胞組合而成,能在幾周內(nèi)生長(zhǎng)為血管結(jié)構(gòu)。
研究人員將這種“墨水”添加進(jìn)3D打印機(jī)中,打印出類似皮膚的材料。為了確定這種帶有血管的打印皮膚活性維持效果,研究人員將打印皮膚移植到小鼠傷口上,發(fā)現(xiàn)小鼠皮膚中的血管能夠與移植皮膚相通,不到4周時(shí)間,打印皮膚就充滿了血液。從移植皮膚的外形看,它與人體自然生長(zhǎng)的皮膚并無(wú)多大差異。這意味著移植皮膚能夠維持良好的活性,并真正與宿主細(xì)胞融合了。
研究人員表示,當(dāng)前版本的3D打印技術(shù)需要進(jìn)行基因編輯來(lái)修飾供體細(xì)胞,以使血管整合并被患者身體接受。研究人員利用一種酶,把一小段RNA切入DNA,將產(chǎn)生排斥反應(yīng)的DNA片段“切斷”或是做出其他改變,從而減小排斥反應(yīng)。
據(jù)了解,這項(xiàng)技術(shù)最快可以應(yīng)用到壓力性潰瘍和糖尿病患者的治療中。前者的皮膚潰瘍通常會(huì)出現(xiàn)在身體不同的部位,且病變皮膚面積較小,植入打印皮膚后能快速愈合;后者傷口愈合本來(lái)就比普通人慢得多,植入打印皮膚后能夠加速其傷口愈合。
而對(duì)于燒傷、燙傷等較為嚴(yán)重的患者來(lái)說(shuō),運(yùn)用3D打印皮膚進(jìn)行植皮可能還需要一段時(shí)日。燒傷、燙傷通常會(huì)導(dǎo)致神經(jīng)和血管末梢的喪失,這意味著打印皮膚里面也必須包含喪失的神經(jīng)和血管末梢等組織,且每一例活性皮膚移植手術(shù)的治療方案都需要根據(jù)患者個(gè)體實(shí)際狀況量身定制,這給研究人員提出了新的挑戰(zhàn)。但有理由相信,在不久的將來(lái),人們一定會(huì)通過(guò)3D打印制造出用于治療燒傷、燙傷的“活皮膚”。