当前皮肤移植手术中缺少正常运行的血管系统,卡兰德研究这项技术已有多年时间,他曾发表一篇论文指出,研究人员可以提供两种类型人体活细胞,将它们作为“生物墨水”,然后再打印成皮肤结构。此后他和研究团队一直与耶鲁大学医学院的研究人员建立合作,并将血管结合在3D打印皮肤中。

研究人员指出,如果他们添加关键要素(包括人类内皮细胞),放置在血管中,同时将人类外膜细胞包裹内皮细胞、动物胶原蛋白和通常在皮肤移植中的其他结构细胞,经过几个星期的时间,这些细胞开始互连并形成生物学相关的血管结构。

卡兰德说:“当工程师们开始重建生物学结构时,我们总会意识到,类似于皮肤的生物学结构远比科学家在实验室的简单实验复杂得多,然而我们惊奇地发现,一旦我们开始接触这种复杂的生物学结构,生物就会自然接管,并形成逐渐接近自然形态结构。”

一旦耶鲁大学研究小组将3D打印皮肤移植实验老鼠身体上,3D打印皮肤上的血就开始与老鼠自己的血管连接起来,卡兰德说:“这是非常重要的,这意味着实际上有血液和营养物质转移至移植体,并维持移植体生存。为了使3D打印皮肤技术达到临床应用水平,研究人员需要使用类似CRISPR技术编辑供体细胞,从而使患者身体能够接受移植皮肤,虽然当前我们还未实现,但我们离目标更近一步。”

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