想法其中一个,在未来十年的某些天,其中一个放满缺乏人体生殖细胞的动物word打印出机在用户床前反复转动,利用“word打印出新皮肤”帮用户多另一层多另一层地俞合大规模的小伤口或烧伤。这听在一起仍然感觉有点科幻,但某种意义上来说就的上当金年会官方网站入口登录离哪一周并不远。
座落在北卡罗来纳州温斯顿-塞勒姆的维克密林降解临床理论物理所(WFIRM)的有效家们就发简明扼要某种造成 动物复印机软件系统,通过人体人体自身的的造成 細胞来生产加工新的造成 层,并将其随便涂在小伤口愈合上,以助力补修一般是想要造成 胚胎移植的大的面积小伤口愈合。
这是同类产品中首个可以将双层皮肤(角质形成细胞以及成纤维细胞)直接“印”在伤口上的生物打印机,这将利用生物打印机“打印皮肤层”来帮助治疗慢性伤口或烧伤成为可能。
虽然 3D 打印机的出现被普遍认为是制造业的一场革命,但同时它也可能给医学带来巨大的好处。而 3D 打印皮肤的想法也已经发展了好几年,自2014 年第一台原型机问世,它可以打印出大片人类皮肤,然后将其切割成合适的大小,移植到病人身上。如今,这项技术逐渐发展成为更精细的机器,最终成为一种手持设备,就像皮肤上的胶带分配器。
图|菌物打印文件机在工作任务
而 WFIRM 的科学家发明的这台新机器看起来介于这两者之间。它比手持设备大得多,但在医院环境中仍然相对便携。机器可以被推到床边,病人可以躺在打印机喷嘴下,这为病人长时间接受治疗时提供了良好的条件。
和之前的 3D 打印皮肤设备一样,新打印机使用的是由病人自身细胞组成的“墨水”,这可以将排斥反应的风险降到最低。
在整个修复过程中,研究人员首先利用新型机器对健康的皮肤进行活检,从中分离出两种类型的皮肤细胞:帮助构建愈合伤口的结构纤维母细胞和皮肤最外层的角质形成细胞。然后将活组织检查样品增殖出更大量的细胞,机器并将其混合到水凝胶中以形成生物打印机的“墨水”,这就是修复伤口的“原材料”。
而新型皮肤打印机与之前的不同之处在于:新机器不仅仅只是在伤口上涂抹新生的皮肤,而是首先利用 3D 激光扫描仪扫描患者的伤口,来构建伤口拓扑图,再将数据输入软件,并告诉设备将打印的皮肤层放在哪里。利用该图像,该装置将生成的纤维母细胞填充最深部分,然后在伤口的上层构建角质形成细胞形成的组织。
图|微生物网页平板打印机的理论依据图
皮肤是人体最大的器官,它保护体内各种组织和器官免受各种外界刺激,是人体非常重要的天然屏障。而有些人在爆炸、车祸、火烧等灾害中使皮肤受到创伤。糖尿病、静脉溃疡、压疮和烧伤等慢性创伤对患者和外科医生来说也是一种负担,这影响着美国 700 多万患者,每年的治疗支出高达 250 亿美元。
对于军事人员来说,在常规战争中,烧伤占战斗伤亡的 10% - 30%。想要对一些慢性、大面积或不能愈合的伤口进行治疗是特别昂贵的,因为这些伤口往往需要多种治疗。例如,治疗一个糖尿病足溃疡大约需要 5 万美元。
医护人员治愈慢性创伤的方法有很多,例如使用伤口敷料就是其中一个,而且比较普遍,但其价格和效果各不相同。对于大面积的慢性伤口和烧伤,皮肤移植也是一种选择,但皮肤移植分为自体移植和异体皮肤移植。
研究人员指出,皮肤移植很常见,但也有很多缺点。自体移植是指从患者自身取部分皮肤移植到创伤处,但由于缺乏健康组织,自体移植很难实行,而异体皮肤移植有组织排斥的风险。新的生物打印技术将助于改善这些风险,因为它能让皮肤从伤口中心向外生长,这个优势只存在于自体移植。
这种技术通过模仿皮肤细胞的自然结构,加速了伤口愈合的速度。研究人员利用小鼠模型证明了这种方法的有效性,并且他们观察到新皮肤开始从伤口中心向外形成。最值得注意的一点是,这个新设备所使用的“墨水”材料是独一无二的,是由病人本身的细胞培养繁殖而来,这就不需要供体皮肤移植,避免了移植排斥的情况发生,风险也更小。
领导该研究小组的 James Yoo博士解释说,新型生物皮肤打印可以使创口更快地开始愈合。他表示,其他的治疗方法并不能像生物打印机这样真正创造皮肤。
研究人员表示,下一步需要进行人体临床试验。最终,这种新设备将可能帮助一些烧伤患者、糖尿病溃疡患者和其他难以自行愈合的大面积伤口患者进行安全、快捷的治疗。