瑞典科学家开发出突破性的“皮肤注射凝胶”——这种含有活细胞的凝胶可直接应用于伤口，甚至能3D打印成皮肤移植物。该创新技术将成纤维细胞搭载于明胶微珠，再通过点击化学与透明质酸凝胶结合，旨在帮助人体构建功能性真皮层而非疤痕组织。与此同时，该团队还研发出弹性水凝胶细丝，可形成微小的流体输送通道，为人工组织和类器官培育铺平道路。
只要拥有健康的皮肤，我们通常不会过多关注它。然而，一旦遭遇严重创伤或其他损伤，皮肤作为身体抵御外界屏障的作用便凸显出来。因此，在严重烧伤后帮助身体重建皮肤屏障可能攸关生死。
大面积烧伤通常采用移植表皮（皮肤最表层的薄层组织）的方法治疗。表皮主要由单一细胞类型构成。仅移植这部分皮肤会导致严重瘢痕形成。
表皮下方是更厚且更复杂的皮肤层——真皮层。它包含血管、神经、毛囊以及维持皮肤功能和弹性所需的其他结构。但真皮移植很少可行，因为该手术会造成与待愈合创面同等大小的新伤口。
关键在于创造能形成功能性真皮而非瘢痕组织的新皮肤。
"真皮结构过于复杂，无法在实验室培育。我们甚至尚未完全了解其所有组分。正因如此，我们和许多同行认为，或许可以移植基础构建模块，然后让机体自行构建真皮组织，"瑞典灾害医学与创伤学中心研究员、林雪平大学整形外科副教授约翰·琼克表示。他是发表于Advanced Healthcare Materials期刊研究的负责人。
真皮层中最常见的细胞类型——结缔组织细胞（即成纤维细胞）——易于从体内提取并在实验室培养。成纤维细胞还具有分化为更特化细胞类型的优势，可根据需求进行适应性转化。研究人员通过让细胞在微小多孔明胶珠上生长（明胶是与皮肤胶原蛋白相似的物质）来构建支架。但若将含有这些微珠的液体直接倾注于伤口，则无法稳定滞留。
研究团队将明胶微珠与由另一种机体固有物质——透明质酸——构成的凝胶混合解决该问题。微珠与凝胶混合后通过"点击化学"方法进行连接。最终获得的凝胶可简称为"装在注射器里的皮肤"。
"这种凝胶具有特殊性能：在轻微压力下变为液体。例如可用注射器将其施用于创面，涂抹后又能恢复凝胶状态。这也使得包含细胞的凝胶可进行3D打印，"林雪平大学分子物理学教授丹尼尔·艾利解释。他与约翰·琼克共同领导了本研究。
在当前研究中，科研人员3D打印了小圆片植入小鼠皮下。结果表明该技术具备应用潜力：可从微小的皮肤活检样本培养患者自体细胞，随后3D打印成移植物用于伤口修复。
"我们观察到细胞存活良好，且明确发现它们分泌了构建新真皮所需的各种物质。此外，移植物内形成了血管——这对组织在体内存活至关重要。我们认为这种材料极具前景，"约翰·琼克强调。
血管是各类工程化类组织材料应用的关键。科学家能在三维材料中培养细胞，用于构建类器官（即微型器官）。但这些组织模型存在瓶颈：缺乏向细胞输送氧气和养分的血管系统，导致结构尺寸受限——中心细胞会因缺氧缺养而死亡。
林雪平大学研究人员在解决血管供应问题上迈进了一步。他们在同期Advanced Healthcare Materials发表的另一篇论文中，描述了一种用含水量98%的材料（即水凝胶）制造纤维的方法。
"水凝胶纤维弹性优异，可进行打结操作。我们还证实其能形成微型管道，既可泵送流体，也能支持血管细胞生长，"丹尼尔·艾利说明。
这些被研究人员称为可灌注通道的微型管道，为开发类器官等应用的血管系统开辟了新途径。
哥德堡萨尔格伦斯卡大学医院整形外科教授拉斯·科尔比也参与了该项目。研究获得了埃尔林-佩尔松基金会、欧洲研究理事会(ERC)、瑞典研究理事会及克努特与爱丽丝·瓦伦堡基金会等机构的资助。