皮肤再生的“魔法墨水”？Adv Funct Mat：科学家开发出新型3D组织生物打印技术，助力人类皮肤组织的再生

脂肪组织不仅是身体的“能量仓库”，它还扮演着内分泌器官的角色，释放多种分子来调节包括皮肤在内的受损组织的修复。如今，科学家们正在尝试通过工程化改造脂肪组织，来再生受损的器官。而3D生物打印技术的出现，为这一领域带来了革命性的突破。然而，现有的生物制造方法难以复制脂肪组织的天然结构和致密的脂滴，这限制了其在治疗中的应用。

近日，一项发表在《Advanced Functional Materials》上的研究为我们带来了新的希望。来自韩国釜山国立大学等机构的科学家们开发了一种新型脂肪组织生物制造方法，利用一种混合生物墨水（hybrid bioink），成功解决了这一难题。

这种混合生物墨水由1%的脂肪衍生的脱细胞细胞外基质和0.5%的海藻酸盐组成。它的独特之处在于，能够限制前体脂肪细胞（preadipocytes）的迁移，同时促进其分化为成熟的脂肪细胞。研究的主要作者Kim博士解释道：“在标准培养条件下，前体脂肪细胞更倾向于增殖和迁移，这会阻碍脂滴的形成，而脂滴对脂肪组织的功能至关重要。我们的混合生物墨水能够维持脂肪组织的生理特性，确保其正常功能。”

此外，研究人员还发现，直径小于等于600微米的生物打印脂肪组织能够确保足够的营养和氧气供应，而间距小于等于1000微米的打印结构则通过旁分泌信号促进了脂肪的形成。优化后的3D生物打印脂肪组织在体外实验中，能够快速促进皮肤细胞的迁移，这得益于其对细胞迁移相关蛋白（如MMP2、COL1A1、KRT5和ITGB1）表达水平的调节。

为了验证这种生物打印脂肪组织在体内的效果，研究人员将其与真皮模块结合，植入到皮肤受损的小鼠体内。结果令人振奋：这种组织不仅成功组装，还通过诱导再上皮化、组织重塑和血管形成，显著促进了小鼠的伤口愈合。同时，它还调节了皮肤细胞分化相关蛋白的表达，进一步证明了其在皮肤再生中的潜力。

这项研究不仅展示了3D生物打印技术在精准医学和再生医疗中的巨大潜力，还为未来的医学创新铺平了道路。随着3D生物打印技术的商业化，医院和研究机构可能会越来越多地采用个体化的生物打印系统，为患者提供定制化的治疗方案。

研究团队表示，这种新方法在治疗糖尿病足溃疡、压疮和烧伤等慢性伤口方面具有特别的应用价值。尽管目前的脂肪移植手术存在存活率低和逐渐吸收等问题，但这种混合生物墨水能够增强脂肪组织的内分泌功能和细胞活力，从而克服这些限制。（生物谷Bioon.com）

参考文献：

Jae-Seong Lee, Minjun Ahn, Byoung Soo Kim. 3D Bioprinting‐Assisted Tissue Assembly of Endocrine Adipose Units for Enhanced Skin Regeneration, Advanced Functional Materials (2025). DOI:10.1002/adfm.202419680