TIMEDOO肽度（微信號(hào)：Time-doo）獲悉，RPI(Rensselaer Polytechnic Institute)的研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)3D打印(3D printing)人造皮膚(artificial skin)的新方法，使用經(jīng)基因編輯的人類細(xì)胞與其他生物成分所構(gòu)成的生物墨水(bioink)為材料，制作出內(nèi)建血管的人造皮膚，可望提供患者更實(shí)用、能跟患部緊密整合的皮膚移植物。
根據(jù)RPI報(bào)道，現(xiàn)有的人造皮膚臨床產(chǎn)品較像是高級(jí)版的OK繃，雖然多少有助于加快傷口癒合，但最大的障礙就是這些皮膚移植物不具備能實(shí)際發(fā)揮作用的血管系統(tǒng)，因此無法跟患部的血管與細(xì)胞緊密結(jié)合，最終還是會(huì)脫落。RPI的研究進(jìn)展對(duì)于未來制作更接近人體自然生成皮膚的移植物有很大的幫助。

RIP這項(xiàng)人造皮膚研究由美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院(NIH)提供資助，顯示3D生物打印(bioprinting)在精準(zhǔn)醫(yī)療(precision medicine)的應(yīng)用充滿潛力，有望為特定情況與個(gè)人提供個(gè)性化的解決方案。RPI的研究論文”3D bioprinting of a vascularized and perfusable skin graft using human keratinocytes”已于2019年11月1日發(fā)表在Tissue Engineering, Part A線上期刊。

RPI的人造皮膚對(duì)糖尿病性潰瘍或壓迫性潰瘍患者將是一大福音，這類潰瘍通常出現(xiàn)在個(gè)別人體的不同位置，可以使用較小片的RPI人造皮膚處理。此外糖尿病患者的傷口通常需要更長(zhǎng)的復(fù)原時(shí)間，RPI的人造皮膚也將有助于加速復(fù)原。至于燒燙傷患者的應(yīng)用則還需要諸多努力，解決包括患者的末梢神經(jīng)與末梢血管已不復(fù)存在的問題。

RPI的3D打印人造皮膚采用的生物墨水，內(nèi)含纖維母細(xì)胞、血管內(nèi)壁的內(nèi)皮細(xì)胞、包覆內(nèi)皮細(xì)胞的外被細(xì)胞、動(dòng)物性膠原蛋白與其他常用于皮膚移植物的結(jié)構(gòu)細(xì)胞等必要成分，首先制作人造皮膚的血管化真皮(ascularized dermis)層，接著再以膠原蛋白生物墨水，將形成人類皮膚防滲表皮的角質(zhì)細(xì)胞打印在真皮層之上。

接著經(jīng)過數(shù)周時(shí)間的體外培養(yǎng)讓所有細(xì)胞彼此連結(jié)，并在由皮膚細(xì)胞層疊構(gòu)成的隔絕層下發(fā)展出互相連接的微血管網(wǎng)路，移植到老鼠身上可在4周內(nèi)跟老鼠的血管連結(jié)形成完整的表皮血管系統(tǒng)，上皮的延伸會(huì)跟皮下的結(jié)締組織結(jié)合在一起，老鼠的血液循環(huán)便可及于人造皮膚以提供氧氣與養(yǎng)分，這是確保人造皮膚持續(xù)生存非常重大的進(jìn)展。

此外為了讓3D打印制作的人造皮膚達(dá)到臨床應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)，RIP研究團(tuán)隊(duì)必須運(yùn)用類似CRISPR的基因編輯技術(shù)來處理作為生物墨水原料的細(xì)胞，這些細(xì)胞是由捐贈(zèng)者提供，經(jīng)過基因編輯后所打印生成的人造皮膚血管，才能被患者本身的血管接受與結(jié)合而不會(huì)產(chǎn)生排斥現(xiàn)象。目前完成老鼠實(shí)驗(yàn)已向人體應(yīng)用目標(biāo)又邁進(jìn)一步。

RIP的研究團(tuán)隊(duì)2013年12月31日曾在Tissue Engineering, Part C線上期刊發(fā)表透過3D生物打印設(shè)計(jì)與制作人造皮膚的創(chuàng)新論文，以2種人類活體細(xì)胞與其他必要的成分作為生物墨水，成功應(yīng)用于3D打印以制作出類似人類皮膚的結(jié)構(gòu)。而在人造皮膚內(nèi)建血管系統(tǒng)的后續(xù)研究，則是跟耶魯醫(yī)學(xué)院(Yale School of Medicine)進(jìn)行合作。

編輯|李詠欣