과제: 얼굴이나 머리의 외상을 치료하기 위한 재건 수술은 삶을 변화시킬 수 있다. 음식을 씹는 능력과 같은 중요한 능력을 회복할 수 있을 뿐만 아니라 심각한 손상을 예방하는 데도 도움이 될 수 있다.

그러나 수술로 인한 상처가 치유된 후에도 환자는 눈에 보이는 흉터나 영구적인 탈모가 남는 경우가 많아 자아상과 정신 건강에 부정적인 영향을 미칠 수 있다.

깊은 피부: 펜실베니아 주립대학교의 연구원들은 쥐의 상처에 직접 적용했을 때 2주 이내에 모발이 자랄 가능성이 있는 새로운 전층 피부를 만드는 3D 바이오프린팅 기술을 개발했다.

3D 프린팅된 피부를 만들기 위해 펜실베니아 주립대학교 팀은 바이오프린터의 별도 칸에 3개의 "바이오잉크"를 로드하는 것부터 시작했다.

기증된 인간 지방 조직(조직의 "세포외 기질"로 통칭)에서 추출한 분자와 단백질이 하나의 용기에 채워졌다. 다른 하나에는 동일한 지방 조직에서 추출한 줄기세포가 들어 있었고, 세 번째 용기에는 다른 두 잉크가 상처에 결합하는 데 도움이 되는 응고 물질이 채워져 있었다.

그런 다음 연구자들은 바이오잉크를 쥐의 머리 상처에 직접 정확하게 겹쳐서 인간 피부의 가장 안쪽 두 층인 피하층과 진피층을 형성했다. 2주 만에 세 번째 층인 표피가 3D프린팅된 피부 위에 자연적으로 다시 자라났다.

그때까지 연구자들은 피하층에서 모낭 형성의 초기 단계인 하향 성장도 볼 수 있었는데, 이는 그들이 모발이 자랄 수 있는 3D프린팅 피부를 만드는 데 올바른 방향으로 가고 있음을 시사한다.

수석 연구원인 이브라힘 T. 오즈볼라트(Ibrahim T. Ozbolat)은 “우리는 밀도, 방향성 및 성장을 제어하여 모낭을 성숙시키기 위해 이를 발전시키기 위해 노력하고 있다.”라고 말했다.

큰 그림: 과거 연구에서는 실험실에서 전체 두께의 피부를 3D바이오프린팅 하는 것이 가능하다는 것을 보여주었다. 그러나 이것은 살아있는 상처에 여러 층의 피부를 직접 인쇄하는 최초의 연구이며, 이 접근 방식이 사람에게 적용된다면 기존 피부이식에 비해 흉터가 적다.

"우리는 이것이 피부과, 모발 이식, 성형 및 재건 수술에 적용될 수 있다고 믿는다. 훨씬 더 미적인 결과를 가져올 수 있다."라고 오즈볼라트는 말했다.