方案摘要
方案下载| 应用领域 | 医疗/卫生 |
| 检测样本 | 其他 |
| 检测项目 | 其他 |
| 参考标准 | 皮肤，组织工程，生物打印，再生医学，微血管系统 |
由异体细胞组成的多层皮肤替代品已被测试用于治疗不愈合的皮肤溃疡。然而，这种非天然皮肤移植不能永久移植，因为它们缺乏对与宿主组织整合重要的皮肤血管网络。在这项研究中，我们描述了使用三维生物打印技术制造一种可植入的多层血管化生物工程皮肤移植物。移植物是使用一个生物墨水包含人类包皮皮肤成纤维细胞(FBs)，人类内皮细胞(ECs)来自脐带血人类内皮细胞群体形成细胞(HECFCs)，和人类胎盘周细胞(PCs)悬浮在老鼠尾巴I型胶原蛋白形成真皮然后打印第二个生物墨水包含人类包皮角质形成细胞(KCs)形成一个表皮。在体外， KCs复制和成熟形成多层屏障，而ECs和pc自组装成相互连接的微血管网络。真皮生物墨水中的pc与ec内衬的血管结构相关，似乎能促进KC的成熟。当这些3D打印的移植物被植入免疫缺陷小鼠的背侧时，人ec内衬结构与从伤口床上产生的小鼠微血管一起接种，并在植入后4周内灌注。打印真皮中pc的存在增强了宿主微血管对移植物的侵袭和表皮网的形成。 关键词：皮肤，组织工程，生物打印，再生医学，微血管系统 影响声明 三维打印可用于生成多层带血管化的人体皮肤移植，这可能会克服目前在无血管皮肤替代品中观察到 的移植物存活的限制。在皮肤生物墨水中包含人周细胞似乎可以促进皮肤和表皮的成熟。
局部伤口治疗/敷料和植皮。3自体皮肤移植虽然有效，但在收获部位产生新的伤口，这些人的愈合也很差。4,5异体皮肤可以提供伤口闭合，但会引发患者免疫系统的强烈排斥。6
组织工程多层皮肤移植物，如阿普利格拉夫™， 是第三种治疗选择。Apligraf是一种工程双层结构，包含含有人角质形成细胞(KCs)的表皮和含有新生儿包皮成纤维细胞(FBs)的真皮。7FDA批准的临床经验和基础是，Apligraf作为一种促进愈合的生长因子的来源。7–9 然而， 它在几周内就下跌了。有趣的是，尽管Apligraf的细胞成分与宿主是异体的，但移植物的丢失似乎并不是对这些细胞的免疫介导的排斥反应，也不会使受体的免疫系统对它们敏感。
值得注意的是，Apligraf和其他已批准的双层皮肤替代品缺乏皮肤血管系统，从而阻止了长期稳定的移植。我们对真皮再细胞化的经验表明，将真皮血管系统设计成双层皮肤替代品将促进这些移植物的稳定整合。10此外，人类血管细胞可以提供促进愈合和组织成熟的血管分泌因子。11,12
在过去的十年里，组织工程的一个重大进展是三维生物打印的出现，这是一种针对非生物系统开发的工具的改编，使在多个相关长度尺度上精确制造生物系统成为可能。13–15人类皮肤中存在的皮肤微血管系统和其他三维结构的复杂性，很难通过简单的手工制造方法在体外复制。
生物打印方法，如喷墨、微挤出和激光辅助打印，目前正在探索开发更复杂的合成皮肤模型。
16–19 最近，黄等人。使用3D生物打印平台作为工
具，以促进汗腺细胞的分化和再生。15作者证明了一种基于明胶和海藻酸盐的支架可以创造一个能够诱导表皮祖细胞分化为汗腺细胞的环境。此外，将基质直接印在小鼠烧伤伤口上，可诱导汗腺再生。20
将产生色素的黑素细胞和免疫细胞的结合在印刷的皮肤结构也有报道。21–23其他使用三维生物打印技术的方法已经证明可以在体外成功地生成可灌注的毛细血管样结构。24,25 尽管取得了这些进展，但在体外，具有生理相关维度的功能内皮网络的生成仍存在主要的局限性。据我们所知，据报道的皮肤结构中3D生物打印灌注血管的最小直径为80毫米。26这种大小明显大于皮肤微血管中的毛细血管( 浅表水平丛<26mm ， 真皮- 皮下丛
<50mm)。27,28
我们之前已经证明了使用三维生物打印来制造皮肤等效物的可行性。29然而，这种生物打印的皮肤组织缺乏完全成熟的角质层和有血管化的真皮层。在这项研究中，我们展示了使用人类细胞和3D打印技术制造多层、血管化的皮肤结构，该结构在免疫缺陷小鼠植入后通过移植物和宿主微血管灌注。
细胞分离、培养、表型和调节
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文献贡献者
一步法生物制备临床尺寸软骨组织的原位球形分区水凝胶
基于负载左氧氟沙星的两亲壳聚糖衍生物的 3D 打印水凝胶在伤口愈合中的应用
通过整合体外和计算机实验预测和阐明3D打印癌症细胞在水凝胶结构中的打印后行为-INKREDIBLE+
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