皮肤生物打印——烧伤创面修复的未来？

其他基于光的 3D 打印技术，例如数字光处理 (DLP) 和基于双光子聚合的 3D 打印，包括 TPP。 DLP 是一种使用数字镜面设备将紫外线/可见光图案投射到聚合物溶液上的技术。 这导致聚合物的光聚合 [56,57]。 DLP 能够实现高分辨率和快速打印速度，无论层的复杂程度或面积如何。 这种 3D 生物打印方法允许通过调节功率、打印速率以及光引发剂的类型和浓度来控制聚合动力学。 TPP 使用波长为 800 nm 的近红外飞秒激光。 该激光聚焦以在单体溶液中引起聚合。 TPP 能够提供高于光衍射极限的分辨率，因为当能量水平高于阈值时，双光子吸收仅发生在激光焦点的中心区域。

我们的小组开发了一种新的集成组织和器官打印 (ITOP)，它允许生物打印任何形状的人体组织。 ITOP 允许以非常高的精度进行生物打印。 它的细胞分辨率为 50 毫米，支架材料的分辨率为 2-4 毫米。 ITOP 允许制造功能性组织，并可以概括异细胞组织生物学。 ITOP 在称为 Pluronic F-127 的水溶性更强的凝胶中提供生物墨水，这有助于在整个印刷过程中保持细胞的形状。 然后将 Pluronic F-127 的支架从生物打印组织上洗掉。 由可生物降解材料聚己内酯制成的微通道用于确保氧气在生物打印组织中的扩散。 ITOP 用于打印稳定的人体规模的耳软骨和骨骼结构。 还打印了骨骼肌和骨骼肌。 当植入动物模型时，ITOP 成熟并形成具有网络血管和神经元的功能组织 [45]。 其他改善 3D 生物打印结构完整性的策略是使用合适的增稠剂，例如羟基磷灰石、纳米纤维素和黄原胶或结冷胶。 与使用单一水凝胶相反，水凝胶混合物也是一种有用的策略。 例如，使用明胶-甲基丙烯酰胺 (GelMA)/透明质酸 (HA) 混合物代替单独的 GelMA 显示出增强的印刷适性，因为 HA 提高了混合物的粘度，而 GelMA 的交联保持了印刷后结构的完整性 [58]。

迄今为止，已有几项研究将皮肤生物打印作为一种重建功能性皮肤组织的新方法进行了研究 [44、59、60、61、62、63、64、65、66、67]。 细胞沉积的自动化、标准化和精确性是生物打印相对于其他组织工程技术的一些优势。 虽然传统的组织工程技术（即在基质上培养细胞并在生物反应器中成熟）可能会取得与当今生物打印相似的结果，但生产过程的许多方面都需要改进，包括需要较长的生产时间才能获得需要覆盖的大表面 全部烧伤。 原位生物打印是皮肤生物打印的一种方法。 另一个是体外。 这两种方法非常相似，除了打印位置和组织成熟度。 原位生物打印是在受伤部位直接打印预培养细胞以闭合伤口并使皮肤成熟。 原位生物打印是一种很有前途的重建烧伤创面的技术。 它具有多种优势，例如将细胞精确放置在伤口上，无需进行昂贵且耗时的体外分化，以及多次手术 [68]。 体外生物打印涉及体外打印，然后让生物打印的皮肤在移植到烧伤部位之前在生物反应器中成熟。 我们小组正在开发原位生物打印方法。 开发了基于喷墨的生物打印系统，以将人角质形成细胞、成纤维细胞和原代成纤维细胞打印到无胸腺裸鼠背部 3 cm x 2.5 cm 伤口上。 伤口首先印有成纤维细胞 (1 x 105)，并掺入纤维蛋白原/胶原蛋白水凝胶中，然后在该层上方放置一层角质形成细胞 (1 x 107)。 8 周后，这些大伤口完全重新上皮化。 这种生物打印方法涉及使用

来源和详细信息：
https://burnstrauma.biomedcentral.com/articles/10.1186/s41038-019-0142-7