科技 | 青岛大学研发出 4D 打印干细胞载体技术：可实现创面皮肤的快速再生修复

　　近日，青岛大学科研团队在全球首次提出用 4D 打印干细胞载体植入创伤处的核心技术。该技术为帮助烧伤患者移植皮肤，解决皮肤灼伤、创面大面积受损这一问题提供了治疗新思路。

　　据青岛大学徐文华教授介绍，目前常用的皮肤损伤修复方式有两种，一种是植皮手术，即将健康的皮肤移植到创面上，但是反复取皮、植皮，患者痛苦度高，且健侧也容易留下永久疤痕。

　　另一种是使用人工修复材料，但这种材料主要依靠从美日韩等国家进口，治疗费用高、修复周期长。

　　徐文华教授团队提出的“4D 打印干细胞载体”技术，类似于一种“创可贴”技术，无需植皮手术，用这种“创可贴”把干细胞“贴上去”，就能实现创面皮肤的快速再生修复。

　　从2012年起，徐文华就开始进行载体研发工作并取得一些成果。她发现，从虾蟹外壳和藻类中提取的两种物质经过一系列处理之后，很适合做干细胞的载体。因为这种载体保水性强，可以较好保持干细胞的活性;载体中所含物质本身具有抗菌消炎作用，且不易产生免疫排斥反应;载体在37℃左右可以自动变成凝胶状态，后期还可以慢慢降解被人体吸收。不过，在临床治疗中，干细胞必须达到一定数量才能起到较好的修复效果，如何转载更多的干细胞呢?徐文华团队首先想到了3D打印技术。

　　他们利用微纳3D打印系统，把载体材料打印成一个个直径在50纳米到100纳米之间的孔，每个孔可以容纳1到2个干细胞，这样就可以让干细胞均匀分布在载体上。根据患者皮肤损伤的严重程度，他们可以通过建模来进行“个性化定制”，将载体打印成若干层，以便转载相应需求量的干细胞。

　　而“4D打印”，就是在3D打印基础上增加了“时间”这一维度，即载体能够随着时间变化而发生形状改变。低温下打印出的载体是固体状态，加载干细胞并放置到人体创面上之后，载体逐渐变成凝胶状态。

　　这种凝胶状态有两个优点：

　　一是让一个个单独的干细胞“融于一体”，更易于存活;

　　二是可以让干细胞更紧密地贴合在形态不规则的创面上，增强驻留性。

　　相比于皮肤损伤的传统修复方法，“4D打印干细胞载体”项目无需手术，能够减少患者的痛苦和医护人员的工作量;载体材料来自于天然海洋提取物，在成本方面也有很大优势;治疗效果和预后效果也更好。

　　据报道，这是全球首个依托“4D 打印”研发新型干细胞载体并进行创面修复的核心技术，已授权8项国内外发明专利，PCT国际专利10项。目前该项目正在进行二期临床试验。

　　未来，这项技术成果可应用于治疗皮肤灼伤、糖尿病腿糜烂、角膜碱烧伤以及医美领域。据了解，徐文华团队已与山东大学齐鲁医院、青岛市中心医院、河南省人民医院等10余家医疗机构达成了战略合作。

　　来源：科技热点H、 合创汇知