皮膚支架
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時間：2021-08-12
皮膚支架的實例教程
國工程院院士、被譽為中國3D打印之父的盧秉恒在近日舉行的第三屆中德智能制造產(chǎn)業(yè)化合作峰會上透露，目前血管支架、人造皮膚甚至人工肝臟、人工心臟都可3D打印。
3D打印技術(shù)和智能制造密切相關(guān)，并支持智能制造快速開發(fā)和個性化設(shè)計。在盧秉恒看來，3D打印還帶來產(chǎn)品裝備的顛覆性變革，例如GE公司利用3D技術(shù)打印飛機發(fā)動機噴油器，提高燃油效率15%，發(fā)動機前進了一代；利用3D技術(shù)打印汽車，2萬個零件可以集成為40個，6天即可打印完成且減重三分之一。
在精準(zhǔn)醫(yī)療領(lǐng)域，3D打印技術(shù)更是應(yīng)用廣泛。專家介紹，3D打印機的原理和噴墨打印機類似，材料從噴嘴噴出，層層疊覆，最終形成一個三維物體。2013年，美國專家就嘗試使用3D打印技術(shù)打印人耳。英國赫瑞瓦特大學(xué)也和一家干細胞技術(shù)公司合作，首次將3D打印拓展到人類胚胎干細胞范圍。
在我國，盧秉恒團隊此前已成功利用羊、兔等動物試驗，打印“活體骨頭”——使用可降解材料做支架，附著干細胞生長因子。當(dāng)這種“活體骨頭”植入動物體內(nèi)后，可降解材料逐漸降解，然后長出骨細胞，成為真正的活體器官。
“3D打印人體器官，目前又向前推進了一大步，”盧秉恒介紹，目前，他的研究團隊已和相關(guān)醫(yī)院合作，利用3D打印技術(shù)打印可降解的血管支架。人造心臟瓣膜的3D打印也已進入臨床試驗階段。此外，人造皮膚的3D打印試驗也已完成，不過下一步還要攻克人造皮膚的神經(jīng)系統(tǒng)難題。
在盧秉恒看來，3D打印技術(shù)主要滿足個性化的精準(zhǔn)醫(yī)療，例如醫(yī)療模型制造、導(dǎo)航模板、齒科、骨科內(nèi)植物、靶向治療等。“西安交大和昆明一家醫(yī)院合作研發(fā)了脊椎手術(shù)導(dǎo)航模板，有效解決了模板的高精度、低成本難題。”此外，人工肝臟、人工心臟的3D打印技術(shù)也在持續(xù)攻關(guān)中。
隨著3D打印技術(shù)逐漸成熟，3D打印制造工廠還有望搬到外太空。
展開 除了有效重建和修復(fù)皮膚外，
下一代組織工程皮膚支架有望通過電刺激提供感覺恢復(fù)
。結(jié)合損傷運動活動的實時監(jiān)測，可以通過提供詳細的數(shù)據(jù)指導(dǎo)臨床實踐，從根本上提高治療效果。最近，
一種機械柔性、電活性和自修復(fù)水凝膠
(MESGel) 被設(shè)計用于電刺激加速傷口愈合和運動傳感的組合功能。
MESGel 具有出色的生物相容性和多功能治療特性，包括柔韌性、自愈特性、生物降解性和生物電活性。
圖
1. 多功能 MESGel 水凝膠的制備和應(yīng)用示意圖。
(A)MESGel 的合成過程。(B)電刺激促進傷口愈合。(C)用于傷口愈合的 MESGel 生物傳感器的實時監(jiān)測和反饋。
此外，MESGel 顯示了其作為記錄損傷運動活動的新型柔性電子皮膚傳感器的潛力。全面的體外和體內(nèi)實驗證明，
MESGel 可以促進有效的電刺激
，積極促進中國倉鼠肺上皮細胞的增殖，因此可以在皮膚傷口愈合過程中加速有利的上皮生物學(xué)
，證明了全層皮膚缺損模型的有效治療策略并導(dǎo)致新型柔性生物電子學(xué)。
相關(guān)論文以題為Skin-inspired gelatin-based flexible bio-electronic hydrogel for wound healing promotion and motion sensing發(fā)表在《
Biomaterials
》上。
通訊作者
是
陜西科技大學(xué)
劉新華
博士
，
王學(xué)川
教授
，以及
四川大學(xué)
郭俊凌教授
。
展開 在遇到大面積燒傷、糖尿病等機體病變、微生物嚴(yán)重感染等情況下，皮膚創(chuàng)面很難完全愈合，并形成慢性創(chuàng)面，大大增加病人的痛苦和醫(yī)療成本。開發(fā)具有高度生物活性快速誘導(dǎo)皮膚創(chuàng)面愈合和皮膚再生的新型醫(yī)用材料具有重要的意義和應(yīng)用價值。
皮膚是非常復(fù)雜的系統(tǒng)，既要實驗創(chuàng)面愈合又要促進皮膚組織附屬器的形成目前仍存在挑戰(zhàn)。此前文獻報道的生物材料創(chuàng)面修復(fù)敷料，存在一定的問題，如成份復(fù)雜、生物相容性低、無法再生皮膚附屬組織如毛囊/汗腺等。近日，西安交通大學(xué)前沿科學(xué)技術(shù)研究院雷波研究員課題組設(shè)計一種基于細菌分泌的天然聚多肽的仿生雜化皮膚修復(fù)組織工程支架材料，該材料不僅具有仿生皮膚的組織彈性，而且具有高效的光譜抗菌活性，可以顯著抵抗動物創(chuàng)面細菌感染和促進創(chuàng)面愈合，增強皮膚附屬器如毛囊的再生，最終實現(xiàn)皮膚組織再生。該研究成果可能對設(shè)計新型具有高生物活性功能的醫(yī)用材料用于再生醫(yī)學(xué)提供了一種新的策略。
此成果以“Biomimetic Elastomeric Polypeptide-Based Nanofibrous Matrix for Overcoming Multidrug-Resistant Bacteria and Enhancing Full-Thickness Wound Healing/Skin Regeneration”為題，發(fā)表在國際著名期刊ACS Nano雜志（影響因子13.709）上。前沿院為該論文的第一作者和唯一通訊作者單位。
展開 
皮膚支架的最新內(nèi)容
除了有效重建和修復(fù)皮膚外，
下一代組織工程皮膚支架有望通過電刺激提供感覺恢復(fù)
。結(jié)合損傷運動活動的實時監(jiān)測，可以通過提供詳細的數(shù)據(jù)指導(dǎo)臨床實踐，從根本上提高治療效果。最近，
一種機械柔性、電活性和自修復(fù)水凝膠
(MESGel) 被設(shè)計用于電刺激加速傷口愈合和運動傳感的組合功能。
國工程院院士、被譽為中國3D打印之父的盧秉恒在近日舉行的第三屆中德智能制造產(chǎn)業(yè)化合作峰會上透露，目前血管支架、人造皮膚甚至人工肝臟、人工心臟都可3D打印。
3D打印技術(shù)和智能制造密切相關(guān)，并支持智能制造快速開發(fā)和個性化設(shè)計。
近日，西安交通大學(xué)前沿科學(xué)技術(shù)研究院雷波研究員課題組設(shè)計一種基于細菌分泌的天然聚多肽的仿生雜化皮膚修復(fù)組織工程支架材料，該材料不僅具有仿生皮膚的組織彈性，而且具有高效的光譜抗菌活性，可以顯著抵抗動物創(chuàng)面細菌感染和促進創(chuàng)面愈合，增強皮膚附屬器如毛囊的再生，最終實現(xiàn)皮膚組織再生。該研究成果可能對設(shè)計新型具有高生物活性功能的醫(yī)用材料用于再生醫(yī)學(xué)提供了一種新的策略。
