3D打印人体皮肤可实现自然色素沉着

目前在3D打印领域正在进行着许多不同的研究领域，其中之一就是人体皮肤的3D打印。 3D打印的皮肤不仅在制药和化妆品检测方面具有价值，还可以通过为烧伤或事故受害者提供皮肤移植物来改变命运。目前工程皮肤构造已被用于这些方向，但它们不具有天然皮肤的许多特征，如毛囊，汗腺和色素沉着。

在研究 制造技术的A * STAR新加坡研究所(SIMTECH)和南洋理工大学新加坡中心3D打印(SC3DP) 已经开发出一种方法来创造3D打印皮肤色素沉着，在一项名为“证明-OF-描述概念：有色人体皮肤结构的3D生物打印“。

研究小组使用生物打印技术来控制黑色素产生的皮肤细胞或黑色素细胞在仿生组织基质上的分布，从而产生类似于真人皮肤的色素沉着的皮肤。

“3D打印技术是精确沉积生物材料和活细胞以制造仿生皮肤的极好平台，具有很高的可重复性，”主要研究员Wei Long Ng说。“现在，经常看到不均匀的皮肤色素沉着，这仍然是一个亟待解决的巨大挑战。我们这个项目的目标是用这种方法来证明制造三维体外有色人体皮肤结构的可行性，并具有均匀的皮肤色素沉着。“

研究人员使用三种不同类型的皮肤细胞：黑色素细胞，角质形成细胞和成纤维细胞，以及两步生物打印方法，称为“按需滴落”。

“两步生物打印策略包括制造分层的多孔胶原基结构(其非常类似于皮肤的真皮区域)，以及表皮细胞(例如角质形成细胞和黑素细胞)在仿生皮肤构建体上的预定义位置处的沉积，创造3D体外着色的人体皮肤构造，“研究人员说。“当我们将三维生物打印的皮肤结构与使用手工铸造方法制造的皮肤结构进行比较时，我们发现两种制造方法 - 真皮区域顶部的细胞分布和真皮区域内的微结构之间的两个明显区别。与手工浇铸方法相比，两步生物打印策略能够以高度可控的方式实现打印单元的标准化分布。

此外，生物打印技术允许操纵3D胶原 - 成纤维细胞基质内的孔径，以制造在天然皮肤组织中清晰可见的分层的多孔结构。相反，使用手动铸造方法调整3D胶原 - 成纤维细胞基质内的皮肤微观结构是非常具有挑战性的。”

人类的皮肤颜色有着无数的变化 - 例如，为什么很多女性很难找到完美匹配肤色的化妆品。如果这些研究人员能够创造像天然皮肤那样的色素，那么对于那些需要皮肤移植的人来说，这将是一大喜讯。皮肤移植可以挽救生命，也是愈合心灵创伤的关键，但从化妆品的角度来看，工程皮肤移植仍然有很多缺失。患者自然需要像皮肤一样的新皮肤。

除了这项研究可能提供皮肤移植的进展之外，团队使用的生物打印方法还可以用于创建用于基本细胞生物学研究的皮肤构建体。