想象一下，有一天，一个充满患者自己细胞的生物打印机可以直接推到床边，通过逐层打印皮肤来治疗大伤或烧伤，开始愈合过程。那一天并不遥远。
维克森林再生医学研究所（WFIRM）的科学家们创造了这样一种移动皮肤生物打印系统 – 这是同类产品中的第一个 – 可以将双层皮肤直接印在伤口上。
“这项技术的独特之处在于系统的移动性以及通过扫描和测量它们来提供广泛伤口的现场管理的能力，以便将细胞直接存放在创造皮肤所需的位置，”Sean Murphy说，博士，WFIRM助理教授，该论文的第一作者，本月发表在Nature’s Scientific Reports期刊上。
影响数百万美国人，慢性，大的或不愈合的伤口如糖尿病性压疮特别昂贵，因为它们通常需要多次治疗。据估计，在军事人员的常规战争中，烧伤占伤亡人数的10-30％。
主要的皮肤细胞 – 真皮成纤维细胞和表皮角质形成细胞 – 很容易从未受伤组织的小活检中分离出来并扩张。成纤维细胞是合成细胞外基质和胶原蛋白的细胞，其在伤口愈合中起关键作用，而角质形成细胞是在表皮（皮肤的最外层）中发现的主要细胞。
将细胞混合到水凝胶中并置于生物打印机中。集成成像技术涉及扫描伤口的设备，将数据输送到软件中以告诉打印头哪些细胞准确地逐层递送到伤口的哪个位置。这样做可以复制并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印刷到临床前模型上，展示了该系统的概念验证。
下一步是对人类进行临床试验。目前，用于治疗伤口和烧伤的皮肤移植物是“黄金标准”技术，但是对于伤口的充分覆盖通常是一个挑战，特别是当收获健康皮肤的可用性有限时。来自供体的皮肤移植物是一种选择，但是移植物和瘢痕形成的风险免疫排斥。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，这只发生在患者自己的细胞被使用时，因为组织被接受而不被拒绝。
“该技术有可能消除痛苦皮肤移植的需要，导致患有大伤口或烧伤的患者进一步毁容，”WFIRM主任，医学博士Anthony Atala和该论文的共同作者说。“可以提供广泛伤口的现场管理的移动式生物打印机可以帮助加快护理的提供并降低患者的成本。”
“如果你提供患者自己的细胞，他们会通过组织前方更快地开始愈合过程来积极地促进伤口愈合，”James Yoo，医学博士，博士，领导研究团队和共同撰写论文。“虽然还有其他类型的伤口愈合产品可用于治疗伤口并帮助它们闭合，但这些产品实际上并不能直接促进皮肤的产生。”
