林雪平大學3D打印“注射器皮膚”材料，為大面積燒傷移植物帶來新進展

2025年8月13日，南極熊獲悉，瑞典林雪平大學研究團隊成功開發(fā)出一種創(chuàng)新性“注射器皮膚”材料。該材料由含活細胞的凝膠構(gòu)成，可通過3D打印技術(shù)制備皮膚移植物，為大面積燒傷及嚴重傷口修復提供了全新解決方案。這項研究由災害醫(yī)學與創(chuàng)傷學中心和林雪平大學牽頭。

△研究人員合作開發(fā)了一種含有活細胞的凝膠，可以通過3D打印制成移植物

在臨床實踐中，大面積燒傷通常采用表皮層移植進行治療，但由于表皮層主要由單一細胞類型構(gòu)成，常導致患者出現(xiàn)嚴重疤痕。而皮膚的真皮層則更為復雜，包含血管、神經(jīng)、毛囊等多種結(jié)構(gòu)，對皮膚功能至關(guān)重要。傳統(tǒng)真皮層移植因創(chuàng)傷過大而難以實施，如何重建功能性真皮層成為醫(yī)學界長期挑戰(zhàn)。

項目負責人、整形外科講師Johan Junker表示：“真皮層極其復雜，現(xiàn)有技術(shù)難以在實驗室中完整培育。我們甚至尚未完全了解它的所有成分。因此，我們的研究思路是移植基本細胞構(gòu)件，讓患者自身組織完成真皮層的重建�！�

△相關(guān)研究已發(fā)表在《先進醫(yī)療材料》，論文題目為“用于真皮再生的高細胞密度構(gòu)建體的雙相顆粒生物墨水”（傳送門）

相關(guān)成果已在小鼠模型中獲得驗證

在當前的研究中，研究團隊利用3D打印技術(shù)制造了小型冰球，并將它們植入小鼠皮下。結(jié)果顯示，這項技術(shù)有潛力用于培養(yǎng)患者自身細胞，這些細胞可以從最小的皮膚活檢樣本中獲得，然后3D打印成移植用的組織，并應(yīng)用于傷口治療。

Johan Junker解釋道：“我們觀察到細胞不僅存活下來，而且顯然它們能夠產(chǎn)生構(gòu)成新真皮所需的各種成分。此外，移植物中形成了血管，這對于組織在體內(nèi)存活是至關(guān)重要的。我們相信這種材料非常有前景�！�

△生物墨水的合成與表征

在測試中，植入小鼠皮膚下的3D打印冰球展示了細胞存活、真皮構(gòu)建活動以及血管形成——這些是組織存活的關(guān)鍵指標。

△題目為“彈性和蛋白酶響應(yīng)形狀記憶水凝膠絲的打印和重新布線”的相關(guān)研究（傳送門）

3D打印仿生血管網(wǎng)絡(luò)

血管對于工程化組織樣材料的多種應(yīng)用至關(guān)重要�？茖W家們能夠在三維材料中培養(yǎng)細胞，用于構(gòu)建器官的微型版本，即類器官。然而，這些組織模型面臨一個瓶頸：它們?nèi)狈�將氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)輸送到細胞的血管網(wǎng)絡(luò)。這限制了這些結(jié)構(gòu)的生長潛力，因為中心的細胞會因缺氧和營養(yǎng)不足而死亡。

△由水凝膠制成的線可以形成微型管，為實驗室培育的“微型器官”或類器官的血管發(fā)育開辟了新的可能性

馬來西亞林登大學的研究人員或許距離解決血管供應(yīng)問題更近了一步。在另一項獨立研究中，研究人員開發(fā)了一種彈性水凝膠纖維，其中98%的成分是水，能夠形成微型管道，供血管細胞生長。這些微型管道，或者研究人員所稱的可灌注通道，為類器官等的血管發(fā)育開辟了新的可能性。

該研究得到了薩爾格倫斯卡大學醫(yī)院Lars Kölby的參與，并獲得了Erling-Persson基金會、歐洲研究委員會（ERC）、瑞典研究理事會以及Knut和Alice Wallenberg基金會的資助。