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科普教育 | 美国耶鲁大学医学院:3D打印带微血管网的皮肤
发布时间:2020.03.20    新闻来源:上海增材制造制造业创新中心   浏览次数:

美国耶鲁大学医学院:3D打印带微血管网的皮肤

    众所周知,皮肤中微血管非常重要,局部的皮肤通过微血管与人体进行物质交换,获得营养并排泄废物。如果缺乏微血管网,移植皮肤将很难存活。

    近日,美国耶鲁大学医学院的Tania Baltazar等人打印了包含微血管网的皮肤,该微血管网与人体皮肤的微血管网非常相似。该技术朝着制造有效的人体皮肤替代物的目标更了进一步,有望用于皮肤烧伤的治疗。

    该课题组主要采用3D打印技术与干细胞培养技术相结合的方法制造包含微血管网的皮肤。课题组将胎盘周细胞引入到皮肤打印当中,将胎盘周细胞、成纤维细胞、血管内皮细胞混合在胶原溶液中作为真皮层墨水,如图1所示,采用挤出打印的方式先打印数层真皮层墨水,然后采用细胞分化液诱导胎盘周细胞分化,之后在真皮层上面打印角质细胞悬液,通过培养构建表皮层。经过30天的培养诱导干细胞分化,构建了包含微血管网的皮肤。并可以观察到打印的皮肤包含双层结构,皮肤中丝聚合蛋白、细胞角蛋白14、Ⅳ型胶原和细胞角蛋白10的分布均与人体天然皮肤相似。

 


图1皮肤打印方法流程图

图2 皮肤中的微血管网(标尺100μm)

    如图2所示,打印的皮肤出现了复杂的微血管网络,血管最小直径20μm左右,接近人体皮肤最小的血管尺寸。

课题组即将开展相关动物实验研究,探索将移植皮肤的血管与老鼠自身的血管连通起来的技术,期望能够实现移植皮肤与自体间的贯通。如果可以实现移植皮肤与自体间的物质交换,3D打印皮肤用于皮肤损伤的临床治疗将在不远的将来成为现实。

 
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