科学家发现新的 3D 生物打印技术，可生成具有复杂孔隙结构
2018-01-29 10:07:44 来源： 发布者：
新加坡的研究人员设计了一种新的方法来控制3D生物打印的人体皮肤色素沉着。这项研究可能会导致更逼真的移植、毒物学和化学测试的人造皮肤。
目前，3D生物打印是一种非常有效的(如果仍然是探索性的)工程皮肤构建方式，包括皮肤修复和移植，毒理学和化学测试等。但是，打印出来的皮肤并通常缺乏诸如色素沉着、汗腺或毛囊这样复杂的特征，因此看起来很假。
A*STAR的新加坡制造技术研究所（SIMTech）和新加坡南洋理工大学3D打印中心（SC3DP）的研究人员在一项研究项目中使用3D生物打印技术来控制产生黑色素皮肤细胞在仿生组织基质上的分布。其结果是数字化制造的皮肤比以往任何时候都更加人性化。
3D生物打印皮肤样本过程
研究人员表示，他们使用不少于三种不同类型的皮肤细胞：角质细胞、黑素细胞和成纤维细胞，同时采用“按需滴落”的方法进行生物打印，包括两个不同的阶段。生物打印两步法的步骤是：制造与皮肤真皮层区域非常相似的分层化多孔胶原结构，并将表皮细胞（如角质形成细胞和黑素细胞）沉积在这些皮肤结构的预定位置上。
左图:3D生物打印样本vs右图:人工浇铸样本
这两个阶段结合在一起就产生了3D体外着色的人类皮肤结构，研究人员发现他们可以使用这种生物打印方法以更精确的方式分布活细胞。研究员将3D生物打印的皮肤结构与使用人工浇铸方法制造的皮肤结构进行对比，发现两种制造方法有两种截然不同的区别。第一个差异是真皮区域上方的细胞分布，第二个是真皮区域内的微观结构。与人工浇铸方法相比，两步生物打印方法“能够以高度可控的方式实现打印细胞的标准化分布。
据新加坡研究员表示，通过两步法可以在3D胶原纤维母细胞基质中操纵孔径，让他们构建在正常皮肤中看到的那种层次多孔结构。
由于可以产生复杂的皮肤结构，这种生物打印的发展的用途可以是多方面的。能够3D打印具有正确色素沉着的皮肤移植物是一项巨大的成就，因为它可以允许外科医生用高水平的视觉敏锐来修复伤口。此外，该新的方法也可以用于制造药物测试和细胞生物学研究的皮肤结构等。
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