由美国T工程学院的研究人员开发的手持式3D皮肤打印机的工作原理就像一个油漆滚筒,覆盖着一块均匀皮肤的区域。在此处添加蓝色染料以提高可见性(Daria Perevezentsev摄影)
由多伦多大学和森尼布鲁克健康科学中心的研究人员开发的手持式皮肤3D打印机可以沉积皮肤覆盖大面积的烧伤创面-其“生物墨水”可以加速愈合过程。
该设备是由美国应用技术大学工程学系的一个团队创建的,它可以用一块条生物材料均匀地覆盖伤口。滚筒分配的生物墨水由间充质基质细胞(MSC)组成-干细胞根据其环境分化为特殊的细胞类型。在这种情况下,MSC材料可促进皮肤再生并减少疤痕。
该项目由机械和工业工程系副教授Axel Guenther指导下的生物材料与生物医学工程研究所的博士学位候选人Richard Cheng领导。他们与Ross Tilley Burn中心主任,T医学院的教授Marc Jeschke和他在Sunnybrook的团队密切合作。他们在全厚度伤口上的成功体内试验在《生物加工》杂志上有报道。
该纸张是该团队向前迈出的重要一步,该团队于2018年推出了第一台皮肤3D打印机原型。该设备被认为是同类产品中的第一款,可以在原地形成组织,在两分钟或更短的时间内沉积并固定就位。 。
“以前,我们证明了我们可以将细胞沉积到烧伤上,但是没有任何证据表明有伤口愈合的好处-现在我们已经证明了这一点,” Guenther说。
Axel Guenther副教授和博士候选人Richard Cheng在实验室展示了3D皮肤打印机(照片:Daria Perevezentsev)
当前治疗烧伤的方法是自体皮肤移植,这需要将健康皮肤从身体其他部位移植到伤口上。但是,全身大面积烧伤是一个挑战。全层烧伤的特征是破坏了皮肤的最外层和最内层。这些烧伤经常覆盖身体的很大一部分。
Jeschke说:“烧伤严重,您的皮肤就没有足够的健康皮肤,这可能导致患者死亡。”
自2018年以来,随着团队朝着他们设想外科医生在实际手术室中使用的设计迈进,打印机已经经历了10次重新设计。当前的原型包括一个一次性使用的微流控打印头,以确保灭菌效果;一个软轮跟随打印头的轨道,从而可以更好地控制较宽的伤口。
接下来,Cheng说,研究小组希望“在帮助伤口愈合的基础上,进一步减少疤痕的产生。” 我们前进的主要重点将放在体内。”
Jeschke认为,手持式皮肤打印机可以在未来五年内在临床环境中使用。
“一旦在手术室中使用它,我认为这台打印机将挽救生命,改变游戏规则。使用这样的3D打印机设备,它可以改变我们实践烧伤和创伤护理的整体方式。”
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