3D打印18天長成多層人造皮膚

    皮膚是人體最大的器官，有保溫、感知溫度和壓力、排汗等功能，富有彈性，還為人體提供一道屏障，隔絕多數有害的細菌、病毒、紫外線輻射等。美國和法國的研究人員聯合團隊日前借助新的3D打印技術，開發出一種多層人造皮膚，只需十八天即可長成。這種模擬皮膚可用於提升護膚品測試效率，並催生更好的皮膚等醫學治療方法。

    研究人員指出，人體的皮膚是由水、蛋白質、無機鹽和脂肪酸組成的，其中水分約佔百分之七十，蛋白質約佔百分之廿五。有人曾這樣生動地形容：皮膚就像浸在水裡的膠狀物。皮膚的質量佔人體總質量的百分之五至百分之十五，是人體中除了骨骼和血液外質量最大的組織。同時，皮膚也是人體最大的器官，和外界接觸最為廣泛。製造人造皮膚並不像在培養皿中培養細胞那麼簡單。真正的皮膚擁有很多層，皮膚中的不同細胞發揮各自功能。由蛋白質和其他分子組成的細胞外基質為細胞提供支撐，幫助細胞保持原位並與“鄰居”交流，確保細胞發揮出最大的效率，這是系統正常工作的關鍵。

    為複製這種複雜環境，研究人員設計了一種由膜分隔的多層人造皮膚。他們首先開發出塑膠支架，通過結構精細的3D打印線網模擬細胞外基質。然後，他們在這些支架中培養細胞，製成多層人造皮膚。分隔膜可防止不同層中的細胞在發育過程中互相混雜。

    研究團隊指出，新皮膚看起來像真正的皮膚，而其他人造皮膚沒有這樣的層次感。新皮膚模型只需十八天就能長成，而此前模型則需要二十一天到三十五天，這使新品更具商業可行性。

    為製作多孔支架，團隊使用了熔融電寫3D打印技術。電場將熔化的打印塑膠從噴嘴處噴出並拉成細線，整個打印過程得到精確控制。

    支架使用的材料已獲得美國食品和藥品管理局批准，可在人體內使用。研究團隊指出，儘管人造皮膚還存在不足，但毋庸置疑，它代表了今後皮膚缺損治療的發展趨勢和方向。未來人造皮膚的發展是在解決了種子細胞在體內的增殖等相關理論問題的基礎上，建立與正常人體皮膚結構和功能相近的組織工程皮膚。研究人員計劃進一步探索底層支架的其他潛在用途，包括治療糖尿病足潰瘍和為燒傷患者製作皮膚移植物，以及製造說明受損神經再生的人工血管和結構等，不僅可以改善病患的生活質量，更有助於推動醫療皮膚工程領域的發展。

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