自體皮膚移植可能因病患本身所剩皮膚有限，或傷口再生能力弱而無法順利進行。創新之三維人工真皮則是利用膠原蛋白開發三維人工真皮基底，再組裝入由膠原蛋白及纖維母細胞所製成之細胞積木，可拼接製造大面積皮膚組織……

| 亞洲大學多維列印高效材料研發中心 沈育芳助理教授團隊 |

因大面積皮膚燒燙傷、臥床太久產生褥瘡，或是糖尿病患者的潰爛傷口，都會需要移植皮膚，但用自體皮膚移植到傷口，有一定面積限制，不能無限延伸。且通常大面積受傷的患者本身所剩的皮膚有限，或者是有些病人傷口再生能力較弱，因此以自體皮膚移植的作法無疑是挖東牆來補西牆，使得患者狀況雪上加霜。亞洲大學沈育芳助理教授團隊採用主動性敷料(Active wound dressings)的概念，開發創新三維人工真皮加上膠原蛋白癒合凝膠，可以直接使用於傷口表面，數週後即可被人體吸收，不僅可避免皮膚組織重建時明顯瘢痕攣縮的現象，更有助皮膚的重建與恢復。
 

▌細胞培養成熟後再拼接，可大量、快速生產

三維人工真皮是將三維細胞積木結合三維膠原蛋白基底製造的新式人工真皮。以三維細胞積木製造人工皮膚具有四項優點: 1. 以細胞積木型態長成後再進行組裝，縮短大片人工皮膚之培養時間。2. 細胞積木可以在培養液培養成熟後，再進行拼接，提供細胞更佳的生長環境。3. 藉由拼接方式可製造面積更廣之皮膚組織。4. 細胞積木可分泌胞外基質及生長因子，提供皮膚組織修復的生長環境，加速皮膚組織之重建。此外，團隊也開發新穎的細胞積木製造與堆疊技術，突破傳統製造技術只能製造球體構型的問題，並具有下列優點: 1. 透過三維列印方式製造出標準化尺寸模具，使得所製得的含細胞之三維體具有均一尺寸，符合標準化的規範。2. 可大量又快速的生產。3. 製程中都使用生物可相容的材料，避免誘導明顯的細胞損傷和/或基因(DNA)傷害或是損害其組織融合能力。4. 利用感溫膠體於特定溫度下可轉換於凝固態或液態之間的特性，適宜製造出結構相較於既有三維組織球體更為複雜的立體型態。5. 無需硬脫模或拔模，就可順利脫模成型。6. 可進行後續複雜組織拼裝與堆疊。

▌具天然皮膚的物理性質，可加速皮膚組織重建

藉由3D列印技術結合細胞治療的概念製造的新式人工真皮，具有天然皮膚的物理性質，良好的生物相容性，並且細胞積木可分泌胞外基質及生長因子，提供皮膚組織修復的生長環境，加速皮膚組織之重建。目前已在動物試驗上觀察到不錯的效果，未來將申請相關臨床試驗，與現行細胞治療特管辦法相輔相成，做為可用的治療方式之一。

▌技術強項與優勢

1. 可避免皮膚組織重建時明顯瘢痕攣縮的現象。

2. 動物實驗結果，在二週後有明顯長成皮膚之表皮及真皮層。

3. 膠原蛋白基底結構，提供強度及隔絕保護，有助皮膚的重建與恢復。

4. 細胞積木所分泌之胞外基質及生長因子，提供皮膚組織修復的生長環境，加速皮膚組織之重建。

▌開放那些合作項目?