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播客 | 生命前哨
制作 | 百歲新我
幾年前,一個叫Ligō的機器人第一次在手術室里做了這樣一件事:它把病人自己的皮膚細胞混在一種水凝膠“墨水”里,像噴墨打印機一樣,一層一層地噴在了傷口上。
這不是科幻電影。這是澳大利亞Inventia Life Science公司在臨床試驗中完成的手術。
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全球每年有1100萬人因燒傷需要住院治療,而大面積燒傷最殘酷的地方在于:就算救活了,皮膚也不會自己長回來。傳統植皮手術只能“拆東墻補西墻”,但嚴重燒傷的患者往往沒有足夠的健康皮膚可供移植,即便是世界上最成功的植皮,也永遠無法恢復正常的皮膚結構。因為沒有毛囊、沒有汗腺、沒有神經末梢,只有一層緊繃的、失去彈性的疤痕組織。對兒童來說,這種疤痕還會隨著身體生長而產生牽拉,影響正常發育。
這就是為什么“打印皮膚”這件事如此重要。
Ligō的核心原理其實并不復雜:醫生先從患者身上取一小塊健康的皮膚組織,在實驗室分離出角質形成細胞,然后在幾周內擴增培養到足夠的數量。手術時,這些細胞被懸浮在一種特制的水凝膠中,裝入打印頭,然后由機器人逐層打印到傷口表面。這種打印出來的“皮膚”其實并不是一塊已經長好的組織,而是一層活細胞的“播種床”。真正的愈合,比如血管長入、神經再生、皮膚結構的重建等等,都交給身體自己來完成。
2025年公布的首批臨床試驗數據顯示,接受Ligō治療的患者傷口愈合速度更快,疼痛感也明顯降低。研究團隊計劃在下一階段將技術直接應用于燒傷創面本身。
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世界上第一位接受 3D 打印皮膚修復植皮部位的患者
如果說Ligō是在傷口表面“播種”新的皮膚細胞,那么瑞典林雪平大學團隊則走了一條更激進的路——他們想把愈合過程從“緊急維修”模式切換回“正常更新”模式。
Johan Junker團隊開發了一種可以直接注射到傷口中的生物墨水。墨水的核心成分是成纖維細胞,這是一種皮膚真皮層中負責產生膠原蛋白和生長因子的細胞。團隊先收集這些細胞,讓它們在一種多孔凝膠珠上大量增殖,形成致密的微組織,然后把它們懸浮在透明質酸水凝膠中。
這種水凝膠有一個很實用的特性:加壓時會像液體一樣流過針頭,注射到體內后又能重新形成凝膠。當這些“墨水”被注入傷口后,成纖維細胞會開始分泌蛋白質,形成皮膚支架,釋放抑制炎癥的生長因子。Junker教授說:“我們在某種程度上是在欺騙傷口中的細胞,讓它們覺得‘哦,我該做我平常做的事了,像往常一樣更新和再生組織’,而不是想著‘天哪,我受了重傷,我得盡快把它疤痕化’。”團隊目前已經在豬身上測試了這項技術,下一步計劃推進到人體臨床試驗。
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林雪平大學 Johan Junker 教授團隊
過去幾十年,不管是用植皮覆蓋創面、用藥物控制感染、還是用康復訓練對抗攣縮,燒傷醫學的核心都是“如何修復”。而3D生物打印帶來的,是一個截然不同的思路:
與其修復,不如再生。與其用別人的皮膚補自己的缺口,不如用自己的細胞重新長一塊。與其接受疤痕作為永久的代價,不如給身體一個機會——讓它給自己恢復一次“出廠設置”。
* 文章內容僅供參考,不構成任何建議
since 2015.
來源/ Smithsonian Magazine
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