新加坡的研究人員設計了一種新的方法來控制3D生物列印的人體皮膚色素沉著。 這項研究可能會導致更逼真的移植、毒物學和化學測試的人造皮膚。
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目前, 3D生物列印是一種非常有效的(如果仍然是探索性的)工程皮膚構建方式, 包括皮膚修復和移植, 毒理學和化學測試等。 但是, 列印出來的皮膚並通常缺乏諸如色素沉著、汗腺或毛囊這樣複雜的特徵, 因此看起來很假。
A * STAR的新加坡製造技術研究所(SIMTech)和新加坡南洋理工大學3D列印中心(SC3DP)的研究人員在一項研究專案中使用3D生物列印技術來控制產生黑色素皮膚細胞在仿生組織基質上的分佈。 其結果是數位化製造的皮膚比以往任何時候都更加人性化。
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3D生物列印皮膚樣本過程
研究人員表示, 他們使用不少於三種不同類型的皮膚細胞:角質細胞、黑素細胞和成纖維細胞, 同時採用“按需滴落”的方法進行生物列印, 包括兩個不同的階段。 生物列印兩步法的步驟是:製造與皮膚真皮層區域非常相似的分層化多孔膠原結構, 並將表皮細胞(如角質形成細胞和黑素細胞)沉積在這些皮膚結構的預定位置上。
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左圖:3D生物列印樣本vs右圖:人工澆鑄樣本
這兩個階段結合在一起就產生了3D體外著色的人類皮膚結構, 研究人員發現他們可以使用這種生物列印方法以更精確的方式分佈活細胞。 研究員將3D生物列印的皮膚結構與使用人工澆鑄方法製造的皮膚結構進行對比, 發現兩種製造方法有兩種截然不同的區別。
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據新加坡研究員表示, 通過兩步法可以在3D膠原纖維母細胞基質中操縱孔徑,
由於可以產生複雜的皮膚結構, 這種生物列印的發展的用途可以是多方面的。 能夠3D列印具有正確色素沉著的皮膚移植物是一項巨大的成就, 因為它可以允許外科醫生用高水準的視覺敏銳來修復傷口。 此外, 該新的方法也可以用於製造藥物測試和細胞生物學研究的皮膚結構等。