- 科学家们成功地培育出了人手形状的新皮肤，这种皮肤也比标准的工程皮肤移植物更坚固。
- 这项新技术有潜力帮助治愈烧伤和复杂身体部位的其他损伤，同时减少创伤和疤痕。
皮肤移植对于烧伤和其他广泛的皮肤损伤是一种重要的治疗方法。自20世纪80年代以来，生物工程的进步使研究人员能够在实验室中培育新的皮肤片段。这种人工培育的移植相比于从身体其他部位移植皮肤对患者来说更为轻创。
迄今为止，现有的技术只允许这样的皮肤片段以绷带的形状生产，如平面矩形或圆形。这些形状在覆盖身体平坦表面的伤口上表现良好，比如背部。但是，在复杂结构如手部或面部使用它们需要大量的切割和缝合，这可能导致损伤和疤痕。
哥伦比亚大学的Hasan Erbil Abaci博士领导的研究团队一直致力于研究制作复杂部位形状的立体工程皮肤的方法。这样的定制移植物然后可以完整地移植，只需最少的缝合。在一项新研究中，该团队使用人手和小鼠后肢的模型测试了他们的皮肤培养系统。研究结果于2023年1月27日发表在《Science Advances》上。
一种用于移植的生物工程人体皮肤手套。Alberto Pappalardo 和 Hasan Erbil Abaci / 哥伦比亚大学瓦格洛斯内外科医学院
这个复杂的过程始于对身体部位的扫描，然后在那个形状上3D打印一个生物相容的支架。这些支架包括通道，允许在皮肤发育的不同阶段注入不同的培养液。支架的结构被设计成以一种逐步模仿自然皮肤形成的方式，支持各种类型的皮肤细胞的生长。
经过约一个月的孵育，通过顺序步骤鼓励不同层次的细胞生长后，研究人员分析了工程皮肤。他们发现移植物覆盖有一层均匀的外皮细胞。
与标准的平面培养移植物相比，立体培养的皮肤对运动产生的应力更具抵抗力。进一步的分析显示，立体培养具有较高水平的细胞外基质蛋白，这是在成熟皮肤中找到的支持性蛋白。
移植皮肤的成功还取决于良好的血液供应。当研究人员在他们的立体移植物中添加了能够长成新血管的细胞时，他们观察到新的血管样结构开始形成。随着时间的推移，新的血管向新皮肤的表面生长。
为了测试他们的移植物在实际场景中修复的能力，研究团队在小鼠后肢的皮肤形状中培育了3D移植物。将这些现成的移植物移植到受伤的小鼠腿上不到10分钟。小鼠在四周内恢复了腿部的完全功能。
Abaci博士表示：“可以作为‘生物衣物’植入的三维皮肤结构将具有许多优势。
参考文献：https://www.nih.gov/news-events/nih-research-matters/engineering-skin-grafts-complex-body-parts
编辑：王洪
排版：李丽
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