[发明专利]3D打印人工皮肤的方法

说明书

本发明揭露一种3D打印人工皮肤的方法，包含下列步骤：混合自体真皮细胞与水胶材并打印真皮层；混合自体角质细胞与水胶材并于真皮层上打印表皮层；以及将汗腺与毛囊前驱细胞经由表皮层植入打印至真皮层以产生人工皮肤。因使用材料为自体皮肤分离而得，并结合3D打印技术植入汗腺与毛囊前驱细胞得一具有汗腺及毛囊的人工皮肤，促使本发明3D打印人工皮肤的方法所得的人工皮肤为全功能性的皮肤结构。

技术领域

本发明关于一种制备人工皮肤的方法，并且特别地，关于一种3D打印具有汗腺与毛囊的人工皮肤的方法。

背景技术

皮肤是人体最大的组织结构，不仅具有调节体温及防止人体内的水分散失的功能，更是人体防御外界病原和细菌感染的第一道防线。所以每当皮肤有大面积受损时，人体就有脱水及细菌感染引发死亡的危险。

传统处理无法自然愈合的皮肤受损方式有以下几种方法：从病人身上其他部位切取一部分皮肤放在伤口上；或从其他人或哺乳类动物(如：猪)的身上取得皮肤放在伤口上。前者无法取得大量的皮肤，否则易造成身体其他部位引发细菌感染；而后者虽然可以大量生产，但却容易产生排斥反应，从而导致死亡。为了解决以上问题，进而发展出人工皮肤的技术。

习知技术中，可由一哺乳类动物身上取下一含有表皮层与真皮层的动物皮肤予以冻存，而后以去细胞技术移除表皮层以得一不含上皮巢的哺乳动物真皮。将此真皮冷冻干燥后以一压平元件将真皮压平以得该人工皮肤。

而在另一习知技术中，可利用混合的高分子材料(如:水凝胶)定型而得一具有表皮层功能及真皮层功能的人工皮肤。

然而，不论是以哺乳动物取得的人工皮肤，或是以高分子材料定型的人工皮肤，皆无法获得皮肤原有的汗腺与毛囊，使得该人工皮肤丧失排汗与毛囊保护的功能。

由此可见，上述习知技术仍有诸多缺失，实非一良善的设计，而亟待加以改良。有鉴于此，本发明将提出一种具有汗腺与毛囊的3D打印人工皮肤的方法。

发明内容

本发明的一目的在于提供一种3D打印人工皮肤的方法。根据本发明的一具体实施例，本发明3D打印人工皮肤的方法，其包含下列步骤：S₁：混合自体真皮细胞与水胶材并打印真皮层，S₂：混合自体角质细胞与水胶材并于真皮层上打印表皮层，S₃：将汗腺与毛囊前驱细胞经由表皮层植入打印至真皮层以产生人工皮肤。

其中，所述自体真皮细胞、自体角质细胞及汗腺与毛囊前驱细胞利用自体皮肤分离的方式取得。

另外，本发明3D打印人工皮肤的方法另包含下列步骤：

S₄：培养该人工皮肤。其中，步骤S₄利用一3D培养生物反应器(bio-reactor)进行人工皮肤培养，藉以加速人工皮肤结构成型及汗腺与毛囊前驱细胞的生长。

于实际应用中，本发明3D打印人工皮肤的方法所述的步骤S₁～S₄利用一3D打印机完成，且3D打印机通入一压力大于外界气压的气体。

藉由此3D打印机即可完成步骤S₁～S₄可使该人工皮肤于制作阶段不被外界器皿所污染，并可藉由3D打印机的正压环境，保护制作环境不被外界病菌污染，进而达到人工皮肤的无菌环境，使人工皮肤于使用前不会被病菌感染。

相较于习知技术，本发明3D打印人工皮肤的方法藉由自体皮肤分离出所需的细胞打印出真皮层与表皮层，再利用自体皮肤分离的汗腺与毛囊前驱细胞植入所打印的真皮层以得人工皮肤。因使用材料为自体皮肤分离而得，并结合3D打印技术植入汗腺与毛囊前驱细胞得一具有汗腺及毛囊的人工皮肤，促使本发明3D打印人工皮肤的方法所得的人工皮肤为一可大量制造的可定制化调整汗腺及毛囊疏密程度、无菌且生物相容性高的全功能性皮肤结构。