由美國(guó)倫斯勒理工學(xué)院科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)首次在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的人類皮膚組織中3D打印出毛囊。盡管距離設(shè)計(jì)出能長(zhǎng)出頭發(fā)的皮膚移植物還需幾年時(shí)間，但這項(xiàng)研究在再生醫(yī)學(xué)和藥物測(cè)試方面仍有潛在應(yīng)用。相關(guān)論文發(fā)表在新一期《科學(xué)進(jìn)展》雜志上。

研究人員表示，這是一項(xiàng)概念驗(yàn)證研究，證明可以使用3D生物打印以高精度、可重復(fù)性的方式創(chuàng)建毛囊結(jié)構(gòu)。這種自動(dòng)化過程是使未來制造皮膚成為可能的必要步驟。

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3D生物打印皮膚內(nèi)的毛囊

使用人源細(xì)胞重建毛囊一直是個(gè)挑戰(zhàn)。一些研究表明，如果在3D環(huán)境中培養(yǎng)這些細(xì)胞，它們可能會(huì)產(chǎn)生新的毛囊或毛干，新研究則建立在這項(xiàng)工作的基礎(chǔ)上。

科學(xué)家首先讓皮膚和毛囊細(xì)胞樣本在實(shí)驗(yàn)室中分裂和增殖，直到有足夠的可打印細(xì)胞為止。接著，他們將每種類型的細(xì)胞與蛋白質(zhì)和其他材料混合，創(chuàng)造出打印機(jī)使用的“生物墨水”。打印機(jī)用一根極細(xì)的針來沉積生物墨水，一層又一層地建造皮膚，同時(shí)也創(chuàng)造了沉積毛細(xì)胞的通道。隨著時(shí)間的推移，皮膚細(xì)胞遷移到毛細(xì)胞周圍的這些通道形成的結(jié)構(gòu)就如同真實(shí)皮膚中存在的毛囊結(jié)構(gòu)。

目前，這些組織的壽命為2—3周，未來的研究旨在延長(zhǎng)這一期限，讓毛囊進(jìn)一步成熟，并為它們?cè)谒幬餃y(cè)試和皮膚移植鋪平道路。

研究人員表示，當(dāng)前模仿人類皮膚的工程結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，通過添加毛囊來增加其復(fù)雜性，將會(huì)提供更多關(guān)于皮膚如何與局部產(chǎn)品相互作用的信息。同時(shí)，這項(xiàng)新研究在開發(fā)和測(cè)試針對(duì)燒傷和其他皮膚疾病的更佳療法方面邁出了令人興奮的一步。