3D打印皮肤和3D生物打印

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尽管许多人还没有意识到这一点,但皮肤是最大的器官,健康的皮肤对于健康生活至关重要。由于它覆盖了我们的身体并且是我们的第一道防线,因此很容易遭受多种伤害。烧伤,深伤口和不愈合的伤口都可能构成巨大威胁,需要立即进行治疗。
治愈严重皮肤损伤的最佳方法是通过移植,但是通常,这必须来自供体。对于更严重的伤口,该皮肤将需要横跨所有三层皮肤:表皮,真皮和皮下组织,因此很难找到合适的移植物。最重要的是,任何形式的健康供体皮肤都是稀缺的,而急需移植的患者很少那么幸运。
多亏了3D生物打印,这种情况很快就不会发生了。新技术使医生能够为患者制造移植物,他们希望他们能够尽快彻底消除问题。
生物印记人员可以根据需要的深度和形状来制作完全适合患者伤害的皮肤移植物。他们还可以打印所有三种类型的皮肤细胞,这意味着即使严重烧伤和割伤也可以通过这种方式进行处理。
这些项目非常有前途,并且可能会在不久的将来在世界各地的医院中使用。

什么是3D生物打印?–简单解释
 
生物打印是一种增材制造过程,其中将诸如细胞和生长因子之类的生物材料结合在一起,以创建模仿天然组织的类似组织的结构。
该技术使用一种称为生物墨水的材料以逐层方式创建这些结构。该技术广泛应用于医学和生物工程领域。最近,该技术甚至在用于重建和再生的软骨组织的生产方面取得了进步。
本质上,生物打印的工作方式与常规3D打印类似。数字模型逐层成为物理3D对象。然而,在这种情况下,利用活细胞悬浮液代替热塑性塑料或树脂。
因此,为了优化细胞生存力并获得适合正确的细胞基质结构的打印分辨率,必须保持无菌的打印条件。这样可以确保复杂组织的准确性,必要的细胞间距离以及正确的输出。
该过程主要涉及准备,印刷,成熟和应用。这可以归纳为三个关键步骤:
预生物 打印涉及创建打印机将产生的数字模型。使用的技术是计算机断层扫描(CT)和磁共振成像(MRI)扫描。
生物打印是实际的打印过程,其中将生物墨水放置在打印机墨盒中,然后根据数字模型进行沉积。
后生物印刷是对印刷零件的机械和化学刺激,从而为生物材料创建稳定的结构。

为什么生物打印很重要?
资料来源:blogs.kentplace.org
 
生物打印的最大重要性在于模仿人类组织和器官实际微观和宏观环境的最终组织状结构。这在药物测试和临床试验中至关重要,例如可以大大减少对动物试验的需求。
当人体的活组织和器官不需要来自人类时,这项崭新的技术还提供了其他巨大的机会。一个例子是使用人工影响的组织测试疾病的治疗方法。
该过程还可以根除与器官捐赠和移植相关的头痛。除了缺乏可用的器官外,整个过程还从道德和伦理角度受到批评。
器官置换是主要目标,但与此同时也可以进行组织修复。使用bioink,可以更轻松地在患者特定的水平上解决问题,从而简化操作。

应用
一颗心的模型。资料来源:medicaldevice-network.com
 
以下是生物打印的一些主要应用领域:
由于重要器官衰竭的高发,人工器官是该技术的最大推动力之一。3D打印器官的可用性有助于更快,更快地解决器官相关问题,这对患者,他们的家人和医疗系统至关重要。
当进行3D打印时,开发用于药物测试的组织是一种更具成本效益和道德的选择。它还有助于识别药物的副作用,并允许以经验证的安全剂量向人服用推荐的药物。 整容手术,尤其是整形手术和皮肤移植,也将从这项技术中受益。在该特定应用中,生物印刷的皮肤组织可以商业化。一些3D打印的组织已经被生物打印以用于治疗目的的研究。
骨组织再生以及修复和牙科应用。
生物印刷还有其他多种用途和应用,包括生产食品,例如肉类和蔬菜。

生物打印结论
Cellink的Bio X 3D生物打印机。资料来源:Cellink
 
从应用程序列表中,很明显,生物打印只会继续发展。它肯定会从道德和伦理角度证明其价值,这一直是与自然相关的技术的主要挑战。让我们期待该技术在未来几年中的发展吧!