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播客 | 生命前哨
制作 | 百岁新我
几年前,一个叫Ligō的机器人第一次在手术室里做了这样一件事:它把病人自己的皮肤细胞混在一种水凝胶“墨水”里,像喷墨打印机一样,一层一层地喷在了伤口上。
这不是科幻电影。这是澳大利亚Inventia Life Science公司在临床试验中完成的手术。
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全球每年有1100万人因烧伤需要住院治疗,而大面积烧伤最残酷的地方在于:就算救活了,皮肤也不会自己长回来。传统植皮手术只能“拆东墙补西墙”,但严重烧伤的患者往往没有足够的健康皮肤可供移植,即便是世界上最成功的植皮,也永远无法恢复正常的皮肤结构。因为没有毛囊、没有汗腺、没有神经末梢,只有一层紧绷的、失去弹性的疤痕组织。对儿童来说,这种疤痕还会随着身体生长而产生牵拉,影响正常发育。
这就是为什么“打印皮肤”这件事如此重要。
Ligō的核心原理其实并不复杂:医生先从患者身上取一小块健康的皮肤组织,在实验室分离出角质形成细胞,然后在几周内扩增培养到足够的数量。手术时,这些细胞被悬浮在一种特制的水凝胶中,装入打印头,然后由机器人逐层打印到伤口表面。这种打印出来的“皮肤”其实并不是一块已经长好的组织,而是一层活细胞的“播种床”。真正的愈合,比如血管长入、神经再生、皮肤结构的重建等等,都交给身体自己来完成。
2025年公布的首批临床试验数据显示,接受Ligō治疗的患者伤口愈合速度更快,疼痛感也明显降低。研究团队计划在下一阶段将技术直接应用于烧伤创面本身。
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世界上第一位接受 3D 打印皮肤修复植皮部位的患者
如果说Ligō是在伤口表面“播种”新的皮肤细胞,那么瑞典林雪平大学团队则走了一条更激进的路——他们想把愈合过程从“紧急维修”模式切换回“正常更新”模式。
Johan Junker团队开发了一种可以直接注射到伤口中的生物墨水。墨水的核心成分是成纤维细胞,这是一种皮肤真皮层中负责产生胶原蛋白和生长因子的细胞。团队先收集这些细胞,让它们在一种多孔凝胶珠上大量增殖,形成致密的微组织,然后把它们悬浮在透明质酸水凝胶中。
这种水凝胶有一个很实用的特性:加压时会像液体一样流过针头,注射到体内后又能重新形成凝胶。当这些“墨水”被注入伤口后,成纤维细胞会开始分泌蛋白质,形成皮肤支架,释放抑制炎症的生长因子。Junker教授说:“我们在某种程度上是在欺骗伤口中的细胞,让它们觉得‘哦,我该做我平常做的事了,像往常一样更新和再生组织’,而不是想着‘天哪,我受了重伤,我得尽快把它疤痕化’。”团队目前已经在猪身上测试了这项技术,下一步计划推进到人体临床试验。
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林雪平大学 Johan Junker 教授团队
过去几十年,不管是用植皮覆盖创面、用药物控制感染、还是用康复训练对抗挛缩,烧伤医学的核心都是“如何修复”。而3D生物打印带来的,是一个截然不同的思路:
与其修复,不如再生。与其用别人的皮肤补自己的缺口,不如用自己的细胞重新长一块。与其接受疤痕作为永久的代价,不如给身体一个机会——让它给自己恢复一次“出厂设置”。
* 文章内容仅供参考,不构成任何建议
since 2015.
来源/ Smithsonian Magazine
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