研究人员成功研发出可称为"皮肤注射器"的突破性技术。这种包裹活细胞的凝胶材料已被证实可通过3D打印生成皮肤移植物,在小鼠实验中展现显著疗效。这项技术为烧伤和严重创伤治疗开辟新路径,相关成果由瑞典灾难医学与创伤学中心及林雪平大学团队发表于《先进医疗材料》期刊。
人体健康皮肤常被视为理所当然的防护屏障,但大面积创伤时其保护功能的重要性便凸显。严重烧伤后的皮肤屏障修复往往关乎生命安全。目前大范围烧伤通常采用表皮层移植治疗,这种仅由单一细胞类型构成的移植材料虽能覆盖创面,但常导致严重瘢痕形成。
真皮作为表皮下更厚的功能层,包含血管、神经、毛囊等维持皮肤功能和弹性的关键结构。传统真皮移植受限于供体获取难题——获取相同面积的自体真皮会导致新的创伤。研究团队创新性地提出"移植建筑模块,让身体自主构建真皮"的解决方案。
"真皮结构复杂度远超实验室培育能力,我们甚至尚未完全解析其组成。"研究负责人Johan Junker解释道。该团队采用真皮中最常见的成纤维细胞作为种子细胞,这种结缔组织细胞具有转化为特化细胞类型的潜能。通过明胶多孔微珠构建细胞培养支架(模拟皮肤胶原结构),再与透明质酸凝胶结合形成点击化学交联网络,最终获得可注射的生物材料。
"这种凝胶具有剪切变稀特性,轻压即液化便于注射,静置后恢复凝胶状态。"共同研究者Daniel Aili教授补充,该特性使其既适合3D生物打印,又能稳定定植于创面。小鼠实验显示,移植材料不仅促进血管生成,还能分泌真皮特异性物质,标志着功能性组织再生的突破。
当前实验已实现从微量皮肤活检培养患者自体细胞,经3D打印生成移植物的完整技术链。研究团队观察到移植物内清晰的血管网络形成,这为组织长期存活提供保障。这项技术在战场创伤、大规模烧伤等医疗场景具有重要应用前景。
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