林雪平大學3D打印“注射器皮膚”材料，為大面積燒傷移植物帶來新進展

2025年8月13日，南極熊獲悉，瑞典林雪平大學研究團隊成功開發(fā)出一種創(chuàng)新性“注射器皮膚”材料。該材料由含活細胞的凝膠構成，可通過3D打印技術制備皮膚移植物，為大面積燒傷及嚴重傷口修復提供了全新解決方案。這項研究由災害醫(yī)學與創(chuàng)傷學中心和林雪平大學牽頭。

△研究人員合作開發(fā)了一種含有活細胞的凝膠，可以通過3D打印制成移植物

在臨床實踐中，大面積燒傷通常采用表皮層移植進行治療，但由于表皮層主要由單一細胞類型構成，常導致患者出現嚴重疤痕。而皮膚的真皮層則更為復雜，包含血管、神經、毛囊等多種結構，對皮膚功能至關重要。傳統(tǒng)真皮層移植因創(chuàng)傷過大而難以實施，如何重建功能性真皮層成為醫(yī)學界長期挑戰(zhàn)。

項目負責人、整形外科講師Johan Junker表示：“真皮層極其復雜，現有技術難以在實驗室中完整培育。我們甚至尚未完全了解它的所有成分。因此，我們的研究思路是移植基本細胞構件，讓患者自身組織完成真皮層的重建。”

△相關研究已發(fā)表在《先進醫(yī)療材料》，論文題目為“用于真皮再生的高細胞密度構建體的雙相顆粒生物墨水”（傳送門）

相關成果已在小鼠模型中獲得驗證

在當前的研究中，研究團隊利用3D打印技術制造了小型冰球，并將它們植入小鼠皮下。結果顯示，這項技術有潛力用于培養(yǎng)患者自身細胞，這些細胞可以從最小的皮膚活檢樣本中獲得，然后3D打印成移植用的組織，并應用于傷口治療。

Johan Junker解釋道：“我們觀察到細胞不僅存活下來，而且顯然它們能夠產生構成新真皮所需的各種成分。此外，移植物中形成了血管，這對于組織在體內存活是至關重要的。我們相信這種材料非常有前景?！?br />

△生物墨水的合成與表征

在測試中，植入小鼠皮膚下的3D打印冰球展示了細胞存活、真皮構建活動以及血管形成——這些是組織存活的關鍵指標。

△題目為“彈性和蛋白酶響應形狀記憶水凝膠絲的打印和重新布線”的相關研究（傳送門）

3D打印仿生血管網絡

血管對于工程化組織樣材料的多種應用至關重要?？茖W家們能夠在三維材料中培養(yǎng)細胞，用于構建器官的微型版本，即類器官。然而，這些組織模型面臨一個瓶頸：它們缺乏將氧氣和營養(yǎng)物質輸送到細胞的血管網絡。這限制了這些結構的生長潛力，因為中心的細胞會因缺氧和營養(yǎng)不足而死亡。

△由水凝膠制成的線可以形成微型管，為實驗室培育的“微型器官”或類器官的血管發(fā)育開辟了新的可能性

馬來西亞林登大學的研究人員或許距離解決血管供應問題更近了一步。在另一項獨立研究中，研究人員開發(fā)了一種彈性水凝膠纖維，其中98%的成分是水，能夠形成微型管道，供血管細胞生長。這些微型管道，或者研究人員所稱的可灌注通道，為類器官等的血管發(fā)育開辟了新的可能性。

該研究得到了薩爾格倫斯卡大學醫(yī)院Lars Kölby的參與，并獲得了Erling-Persson基金會、歐洲研究委員會（ERC）、瑞典研究理事會以及Knut和Alice Wallenberg基金會的資助。