研究人員開發(fā)便攜式3D皮膚打印機來修復(fù)深層傷口

多倫多大學(xué)的研究人員開發(fā)出一種手持式3D皮膚打印機，可以沉積均勻的皮膚組織，覆蓋并治愈深層傷口。該團隊認(rèn)為它是第一臺在兩分鐘或更短時間內(nèi)就地組織，沉積和固定的裝置。

該研究由博士領(lǐng)導(dǎo)。學(xué)生Navid Hakimi在應(yīng)用科學(xué)與工程學(xué)院副教授Axel Guenther的監(jiān)督下，與Sunnybrook醫(yī)院Ross Tilley燒傷中心主任，醫(yī)學(xué)院免疫學(xué)教授Marc Jeschke博士合作，最近發(fā)表在“ 芯片實驗室 ”雜志上。

對于深部皮膚 傷口的患者，所有三個皮膚層 - 表皮，真皮和皮下組織 - 都可能嚴(yán)重受損。目前優(yōu)選的治療稱為分層皮膚移植，其中健康的供體皮膚被移植到表面表皮和下面的真皮的一部分上。

大傷口上的分層厚度移植需要足夠健康的供體皮膚穿過所有三層，并且很少有足夠的移植皮膚。這使得受傷區(qū)域的一部分“未被移植”或未被覆蓋，導(dǎo)致不良的愈合結(jié)果。

盡管存在大量組織工程皮膚替代品，但它們尚未在臨床環(huán)境中廣泛使用。

“目前大多數(shù)3-D生物打印機體積龐大，低速工作，價格昂貴且與臨床應(yīng)用不相容，”Guenther解釋道。

該研究團隊認(rèn)為，他們的原位皮膚打印機是一種平臺技術(shù)，可以克服這些障礙，同時改善皮膚愈合過程 - 向前邁出了重要一步。

手持式皮膚打印機類似于白色膠帶分配器 - 除了膠帶卷由形成薄紙的微型裝置代替。“生物墨水”的垂直條紋由基于蛋白質(zhì)的生物材料組成，包括膠原蛋白，真皮中最豐富的蛋白質(zhì)，以及纖維蛋白，一種參與傷口愈合的蛋白質(zhì)，沿著每個組織薄片的內(nèi)部延伸。

“我們的皮膚打印機承諾為特定患者和傷口特征定制組織，”Hakimi說。“它非常便攜。”

手持設(shè)備的尺寸與小型鞋盒相當(dāng)，重量不到一公斤。它還需要最少的操作員培訓(xùn)，并且消除了許多常規(guī)生物打印機所需的洗滌和孵育階段。

研究人員計劃為打印機增加幾項功能，包括擴大可覆蓋傷口區(qū)域的尺寸。他們與Sunnybrook醫(yī)院的Jeschke團隊合作，計劃進行更多的體內(nèi)研究。他們希望有一天他們可以開始對人類進行臨床試驗，并最終徹底改變燒傷護理。