移动床边生物打印机可以治愈伤口
想象一下,有一天,装满病人自身细胞的生物打印机可以被推到床边,一层一层地打印皮肤,开始愈合过程,从而治疗巨大的伤口或烧伤。这一天已经不远了。
维克森林再生医学研究所(WFIRM)的科学家们已经创造了这样一个移动皮肤生物打印系统——这是第一个这样的系统——允许将双层皮肤直接打印到伤口上。
“该技术的独特之处在于系统的移动性,能够通过扫描和测量大面积伤口来提供现场管理,以沉积伤口细胞WFIRM助理教授肖恩·墨菲博士说,他是本月发表在《自然》杂志上的这篇论文的主要作者科学报告日报》。
糖尿病性压疮等慢性、大面积或无法愈合的伤口影响着数百万美国人,因为它们通常需要多次治疗,所以成本尤其高昂。据估计,在常规战争中,军事人员的战斗伤亡中,烧伤占10- 30%。
主要的皮肤细胞-真皮成纤维细胞表皮角质形成细胞——很容易从未受伤组织的小活检中分离出来并进行扩增。成纤维细胞是合成细胞外基质和胶原蛋白的细胞,胶原蛋白在伤口愈合中起着关键作用,而角质形成细胞是表皮(皮肤的最外层)中的主要细胞。
这些细胞被混合到水凝胶中,然后放入生物打印机中。集成成像技术包括一个扫描伤口的设备,将数据输入软件,告诉打印头将哪些细胞逐层传输到伤口的确切位置。这样做可以复制和加速正常皮肤结构和功能的形成。
研究人员通过将皮肤直接打印到临床前模型上,证明了该系统的概念验证。
下一步是在人类身上进行临床试验。目前,皮肤移植治疗伤口和烧伤是“黄金标准”技术,但充分覆盖伤口往往是一项挑战,特别是在可获取的健康皮肤有限的情况下。来自捐赠者的皮肤移植是一种选择,但有移植的免疫排斥和疤痕形成的风险。使用WFIRM生物打印机系统,研究人员可以看到新的皮肤从伤口中心向外形成,这只发生在使用患者自己的细胞时,因为这些组织被接受而没有被排斥。
WFIRM主任Anthony Atala,医学博士,论文的合著者说:“这项技术有潜力消除对痛苦的皮肤移植的需求,这种移植会使遭受大伤口或烧伤的患者进一步毁容。”“移动生物打印机可以提供大面积伤口的现场管理,有助于加快护理的交付,并降低患者的成本。”
“如果你输送病人自己的细胞,它们确实会通过预先组织启动伤口愈合来积极地促进伤口愈合愈合过程领导该研究团队并共同撰写了该论文的詹姆斯·刘医学博士说。“虽然有其他类型的伤口愈合产品可以治疗伤口并帮助他们关闭,这些产品实际上并没有直接帮助创造皮肤."
更多信息:Mohammed Albanna等人,原位生物打印自体皮肤细胞加速大面积切除全层伤口的愈合,科学报告(2019)。DOI: 10.1038 / s41598 - 018 - 38366 - w