近日,多倫多大學的研究團隊研發出一款手持式3D皮膚打印機,它可以在幾分鐘內均勻地在皮膚上打印多層皮膚組織,從而達到覆蓋並治癒傷口的目的。

多倫多大學研發手持式3D皮膚打印機,2分鐘就可修復傷口

目前,對於皮膚的嚴重受傷如燒傷等的治療,都是使用皮膚移植的方法。通常嚴重的皮膚損傷會涉及表皮、真皮和皮下組織,因此會使用分層植皮的技術手段。

然而這種技術的侷限性在於,由於是通過從捐贈者身上獲取皮膚,這樣一旦有皮膚大面積損傷的患者在等待治療,皮膚來源便供給不足,就無法滿足患者的需求。

多倫多大學研發手持式3D皮膚打印機,2分鐘就可修復傷口

除此之外,當前的3D生物打印設備都是體積龐大,打印速度緩慢且造價昂貴,這些原因都導致現有的技術手段與設備不適合應用在臨牀治療方面。

而多倫多大學的研究團隊開發的這款手持式3D皮膚打印機,就解決了皮膚供給不足、設備不便這些不盡如人意的狀況。

該皮膚打印機只有鞋盒大小,外形和作用方式與膠帶分配器類似,並且只有2.2磅即不到一公斤重,它可以根據傷口的面積來進行調節,而不必擔心可用的皮膚不足。

如同膠帶分配器中放膠帶的部分,在打印機中放置的是裝有所需材料的針筒,打印出來的皮膚組織其中有藻酸鹽基組織層,組織層下面的生物油墨條帶中包含皮膚細胞,膠原蛋白和纖維蛋白,可以在兩分鐘甚至更短的時間內,就打印出來活細胞凝膠,形成皮膚組織,沉積覆蓋在皮膚傷口上面。

多倫多大學研發手持式3D皮膚打印機,2分鐘就可修復傷口

該設備是由多倫多大學的應用科學與工程學院Axel Guenther副教授及其博士研究生等人合作研發的。Guenther教授於2001年在蘇黎世瑞士聯邦理工學院獲得博士學位後,便在麻省理工學院化學工程系做博士後研究員,之後於2006年加入到多倫多大學。

目前擔任機械和工業工程系以及生物材料和生物醫學工程研究所的副教授,他的實驗室主要研究用於生命和材料科學的流體微處理器。

多倫多大學研發手持式3D皮膚打印機,2分鐘就可修復傷口

目前這項研究尚處於早期階段,儘管研究人員已經在小鼠和豬的皮膚上進行了試驗,但在進入人體試驗之前還需進行更多的動物試驗。

接下來研究人員希望能擴大打印機可以處理的傷口面積,最終革新燒傷護理。因爲生物油墨條帶中所需的皮膚細胞,需要時間來培養生長,所以要量產的話還有一定的困難。他們正在研究儘可能少地使用包含皮膚細胞的生物油墨條帶。如果最終可以使用幹細胞,那麼將可以實現大規模的生產,而且不會產生排異反應。

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