1.一種3D打印人工皮膚,其特征在于:自上而下依次包括含角質細胞的水凝膠層(2)、編織層(1)、含毛囊細胞的水凝膠層(3)和編織層(1);編織層(1)由高分子可降解材料編織而成,含有孔隙;含角質細胞的水凝膠層(2)和含毛囊細胞的水凝膠層(3)中均含有表皮生長因子和納米銀。
2.一種如權利要求1所述的3D打印人工皮膚的制備方法,其特征在于,包括如下步驟:
1)將高分子可降解編織線按照編織工藝編織成具有一定孔隙率和厚度的編織層(1);
2)用常壓等離子態氦氣對編織層(1)表面進行處理;
3)將細胞生長因子和納米銀離子與水凝膠一起配置成水凝膠溶液;
4)將角質細胞和毛囊細胞分別與水凝膠溶液混合形成具有一定細胞濃度的混懸液
5)采用連續打印方法將含有角質細胞的水凝膠懸液打印在一張編織層(1)表面;
6)采用點陣打印方法將含有毛囊細胞的水凝膠懸液打印在另一張編織層(1)表面;
7)將打印完畢的角質細胞的編織層(1)重疊在打印了毛囊細胞的編織層(1)上面,然后進行固化,凍干處理。
3.根據權利要求2所述的制備方法,其特征在于:步驟1)中,高分子可降解編織線采用聚乳酸(PLA)、聚羥基乙酸(PGA)或聚乳酸-羥基乙酸共聚物(PLGA)中的一種或幾種材料,編織工藝科采用赫格利斯編織或二維三軸向編織,編織層厚度為50-500μm,得到的編織層孔隙率為15%-35%。
4.根據權利要求2所述的制備方法,其特征在于:步驟2)中,所用常壓等離子態氦氣的氣體溫度為90-110℃,流量為4-12L/min,處理時長為3-10min。
5.根據權利要求2所述的制備方法,其特征在于:步驟3)中,水凝膠材料選用透明質酸鈉、殼聚糖或硫酸軟骨素中的一種,水凝膠和去離子水的摩爾比為1:20~1:50。
6.根據權利要求2所述的制備方法,其特征在于:步驟3)中,所選細胞生長因子為表皮生長因子、成纖維細胞生長因子或血管內皮細胞生長因子,細胞生長因子、納米銀離子和水凝膠材料的摩爾比為10:1:5000~5:1:1000。
7.根據權利要求2所述的制備方法,其特征在于:步驟4)中,角質細胞和毛囊細胞的來源為毛囊干細胞、經誘導分化的間充質干細胞或基因修飾的間充質干細胞,角質細胞的來源為經誘導分化的間充質干細胞或基因修飾的間充質干細胞,角質細胞和毛囊細胞在水凝膠中的濃度范圍均為2×104~5×106cells/mL。
8.根據權利要求2所述的制備方法,其特征在于:步驟5)中,打印角質細胞時,噴嘴噴速為10-50μL/s,噴嘴在編織層(1)表面的移動速度為0.5-2.5mm/s。
9.根據權利要求2所述的制備方法,其特征在于:步驟6)中,打印毛囊細胞時,噴嘴噴速為5-25μL/s,噴嘴在編織層(1)表面的移動速度為1-5mm/s,其每個打印點之間的距離為2-5mm。
10.根據權利要求2所述的制備方法,其特征在于:步驟7)中,固化、凍干處理的條件為,在4-6℃環境下,固化1-2h,真空冷凍干燥6-8h。