如何在手术过程中通过生物打印修复皮肤和骨骼

导读由于涉及到许多不同类型的组织,因此很难修复面部和颅骨的皮肤和骨骼的创伤,但是现在,研究人员已经在手术过程中使用生物打印技术修复了大

由于涉及到许多不同类型的组织,因此很难修复面部和颅骨的皮肤和骨骼的创伤,但是现在,研究人员已经在手术过程中使用生物打印技术修复了大鼠模型中的此类缺陷,他们的工作可能导致更快,更好的皮肤和骨骼修复方法。

宾夕法尼亚州立大学工程科学与力学,生物医学工程与神经外科工程学和力学副教授易卜拉欣·奥兹波拉特(Ibrahim T. Ozbolat)说:“这项工作具有临床意义。“处理复合缺陷,同时修复硬组织和软组织是困难的。对于颅面区域,其结果在美学上必须令人愉悦。”

目前,要在颅骨中固定一个涉及骨骼和软组织的孔,就需要使用患者身体另一部分或尸体的骨骼。骨骼必须被血液流动的软组织覆盖,该血液也从其他地方采集,否则骨骼将死亡。然后,外科医生需要修复软组织和皮肤。

Ozbolat和他的团队使用细胞和载体材料混合物的挤压生物打印和液滴生物打印来打印骨骼和软组织。他们在“高级功能材料”中报告其结果。

Ozbolat说:“没有一种可以同时修复软组织和硬组织的手术方法。”“这就是为什么我们旨在展示一种可以同时重建整个缺损(从骨头到表皮)的技术的原因。”

研究人员首先攻击了骨骼替代问题,开始于实验室,然后转向动物模型。他们需要的东西可以打印且无毒,可以修复头骨上的5毫米孔。“硬组织墨水”由胶原蛋白,壳聚糖,纳米羟基磷灰石和其他化合物以及间充质干细胞组成。间充质干细胞是在骨髓中发现的能产生骨骼,软骨和骨髓脂肪的多能细胞。

硬纸巾墨水在室温下挤出,但在施加时会加热到体温。这可在没有任何化学变化或不需要交剂添加剂的情况下,使胶原蛋白和油墨的其他部分发生物理交。

研究人员使用液滴打印技术创建了比骨头薄的软组织。他们将胶原蛋白和纤维蛋白原与交和促进生长的化合物交替使用。包括表皮和真皮在内的每一层皮肤都不同,因此生物打印的软组织层的成分也不同。

修复全厚度皮肤6毫米孔的实验证明是成功的。一旦团队分别了解了皮肤和骨骼,他们便在同一手术过程中进行了修复。

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