供稿人：焦天，连芩 供稿单位：西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室 发布日期：2022-10-27
原位生物打印以其便捷、高效的优点受到组织工程领域的广泛关注。原位生物打印可以快速精准的识别组织缺损的特征，转换成打印路径，利用打印机对缺损区域进行快速组织识别和缺损封闭与修复。
但是原位打印对生物墨水提出较高的要求，不仅要求生物墨水具备生物活性，促进细胞增殖、分化和功能表达，同时要求尽可能避免打印后的免疫排斥反应。面对这一需求，西京医院胡大海教授和西安交通大学连芩教授开展密切合作，提出在之前开发的具备优异打印性能的明胶/海藻酸钠生物墨水中引入PRP（富血小板血浆）作为皮肤打印墨水。PRP富含血小板、白细胞等多种生长因子，在促进细胞增殖和功能表达、加速伤口愈合方面具备显著效果。
研究团队首先对含有不同浓度（0、2%、5%、10%）的PRP/明胶/海藻酸钠生物墨水的性能进行分析。结果表明随着PRP浓度的增加，生物墨水强度增加、降解变慢、成胶变慢，且PRP引入对墨水的打印性能无显著影响。通过评价打印水凝胶中细胞的表现，表明含有5%浓度PRP的复合墨水中皮肤细胞表现出最高的增值率、迁移率，且在促进细胞粘附、纤连蛋白和波形蛋白的表达方面有最优异的表现。
进一步开展了PRP对于创伤修复和调节免疫排斥作用的评价。即使用包含皮肤细胞的PRP/明胶/海藻酸钠生物墨水、包含皮肤细胞的明胶/海藻酸钠生物墨水对大鼠直径15mm的皮肤缺损进行原位打印，设置未处理的伤口作为对照组。通过对创伤愈合伤口的观察，组织学和免疫荧光分析，发现使用含有PRP墨水修复的伤口表现出最高的愈合速率、再上皮化率和胶原合成含量，且在促进血管重建、调节免疫排斥和伤口的炎症反应方面有显著效果。
该研究揭示了在临床应用中易于获得的PRP在多组分生物墨水开发中作为初始信号提供者的再生潜力。并且结合原位打印技术，有望加速个体化伤口快速修复的临床转化。
图1 PRP/明胶/海藻酸钠墨水制备和皮肤打印示意图