magnetskin过程示意图
(1)在收获前将磁性涂层(黑色层)施加到供体部位的表皮表面
(2)将收获的骨髓间充质干细胞浸没在生物材料溶液(用于生物材料包埋选项)或无菌盐水(用于局部结合选项)中
(3)施加一个外部磁场，以诱导磁流变液沿同一方向排列并紧密聚集在一起
(4)为了增加单个MSTCs之间的填充密度和附着性(如果需要的话)，可以通过用吸收材料轻轻擦拭并让结构风干来去除多余的流体
(5)去除外部磁场
(6)对于生物材料包埋选项，液体生物材料被诱导固化和交联以增加机械强度
(7)对于局部粘合选项，将粘性薄膜敷料或氰基丙烯酸酯外科胶水涂在组装好的多囊卵巢综合征的顶面上
(8)将构建体应用于伤口部位
信用:科学进展，doi: 10
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abj0864 自体皮肤移植仍然是伤口修复的金标准
在一份发表在《科学进展》杂志上的新报告中，克里斯蒂安·富克斯和麻省总医院和哈佛医学院的光医学和皮肤病学研究小组
S
发现了一种以最小的供体部位发病率采集全厚度微皮肤组织柱(缩写为MSTCs)的新方法，以随机应用于伤口并加速再上皮化
然而，由于随机放置，多囊卵巢综合征不能恢复正常的皮肤结构
在这项研究中，该团队开发了一种磁感应组件，以产生紧密堆积和定向的多囊干细胞构建体，该构建体与全层皮肤的整体结构非常相似
这项工作验证了这样一个假设，即保持多囊干细胞的方向可以进一步加速愈合，恢复正常的真皮
所提出的工作导致了更快和更好地构建再上皮化，尽管它没有改善皮肤结构的保留，以揭示组织形态学迄今未被认识的作用
组织工程学 当生物组织因疾病或创伤而无法再生时，可以通过移植来替代
收获组织用于移植会产生供体部位伤口，其中供体部位发病率和供体组织的有限可用性是自体移植的缺点
组织工程领域的出现解决了这些缺点，研究人员从20世纪80年代初首次提出临床报告，首次设计了用于患者护理的皮肤组织
工程人造皮肤的一个主要限制是它们不能忠实地复制天然皮肤——一种具有多种功能和独特微结构的复杂组织结构
富克斯等人没有采用典型的“自下而上”的工程方法，即由单细胞和生物材料构建组织
最近开发了一种“自上而下”的方法，使用天然全厚度皮肤组织的亚毫米级样本来形成微皮肤组织柱(MSTCs)
该方法提供了一个足够小的样本，用于供体部位的整合，以实现无疤痕或长期共病的自发愈合
实践中的磁力金法
(一)施加外部磁场前(左)和后(右)磁流变液的照片
多囊卵巢综合征表皮头上的深棕色是由于磁性涂层引起的，用虚线箭头突出显示
磁铁用实线箭头标出
这个过程的视频包含在附录中
(二)磁场消除后的磁性金结构俯视图
(三)同一结构的侧视图，显示了多用途集装箱的包装和排列
组装结构的苏木精和伊红(苏木精和伊红)组织学，确认多囊卵巢综合征的正确包装和排列
比例尺，1毫米
(五)离体磁性蛋白构建体的比对分数显示出良好的骨髓间充质干细胞比对，约70%在与皮肤表面垂直的45°范围内
通过操纵磁场，磁流变液可以以特定的密度和模式排列
摄影学分:C
富克斯和J
马萨诸塞州总医院谭
信用:科学进展，doi: 10
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abj0864 在磁性皮肤上制备微皮肤组织柱 该团队从自然皮肤组织中随机取样，以在其自然组织结构和微环境中包含不同的细胞和细胞外成分
在这种方法中，Fuchs等人
以组织碎片为原料复制自然
这一过程绕过了复制天然组织微结构的需要，从而在宏观尺度上将干细胞组装成结构
科学家们组装并植入了MSTCs，以保持皮肤自然的表皮-真皮定向，表皮朝上，真皮朝下，观察猪伤口模型的愈合情况
这种潜在的设计方法可以诱导和维持多干细胞，并将其组装成类似自然皮肤结构的三维皮肤构建体
它们有可能在临床应用中快速完成，可定制以适应伤口尺寸并承受机械扰动
科学家们将氧化铁颗粒与磁性和安全特性相结合，开发了一种可商购的基于硅酮的伤口粘合剂涂层，并将其命名为MagneTEskin方法
这种易于扩展的构造有助于将大量的多干细胞组装到精确定向的皮肤构造上，从而在内容和结构上类似于自然的全厚度皮肤
生物材料包埋选择导致体内结果不理想
(一)在指定时间点拍摄的用包埋在胶原凝胶中并与EDC/国家医疗服务体系(上排)或孟加拉玫瑰光交联(下排)交联的MagneTEskin构建体治疗的伤口照片
在所有实验组中都观察到显著的伤口收缩
生物材料的未降解残余物在第7周收集的横截面活检中仍可看到，并用组织学证实(箭头)
在EDC/NHS (B)和孟加拉玫瑰(C)交联胶原生物材料组中都观察到不同大小的肉芽肿
(4)纤维蛋白-胶原基质迅速降解，但引起嗜酸性粒细胞大量炎症
从H&E组织切片中，浸润性嗜酸性粒细胞(黄色箭头)通过其独特的双叶核和强烈的颗粒状胞质曙红染色来鉴定
在用胶原-纤维蛋白构建体处理的伤口中，嗜酸性粒细胞扩散性地存在于整个伤口床中(显示了1周的样品)，但是在任何其他处理/对照组中没有发现
比例尺，(乙和丙)100微米和(丁)25微米
照片信用:C
马萨诸塞州总医院富克斯
信用:科学进展，doi: 10
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abj0864 包埋生物材料和结合微皮肤组织柱
作为主要选择，Fuchs等人
使用最初以液体形式存在的生物材料将骨髓间充质干细胞嵌入并结合在生物相容性基质中，以允许骨髓间充质干细胞自由移动
这种材料必须与细胞生长相适应，并在短时间内固化
该团队选择了一些生物材料作为选择，包括牛ⅰ型胶原蛋白、热可逆水凝胶以及胶原蛋白和纤维蛋白的混合物
该团队比较观察了磁性蛋白构建体对骨髓间充质干细胞的保留，并通过组织学验证了正确的排列
接下来，他们将MSTC构建体放入动物模型的切除伤口中，并进一步观察其机械性能
作为第二种选择，他们通过仅在表皮表面结合来固定对齐的骨髓间充质干细胞
这种选择相对更快更简单，同时避免了外源性物质进入伤口
外源性生物材料的体内反应 使用各种MSTC组件选项
接下来在猪全层切除伤口模型中测试伤口愈合
研究小组在植入后观察了8周的伤口，以了解对愈合和组织重塑的长期影响
含有包埋在胶原凝胶生物材料基质中的骨髓间充质干细胞的构建体降解缓慢，其中剩余的材料在植入时引发异物反应
这些结果突出了生产镁泰金构建体的生物材料的次优性质
Fuchs等人
通过局部结合MagneTEskin构建体并在植入后1-2周的短期内对其进行评估，注意到排列良好的骨髓间充质干细胞的上皮再形成更快
研究小组还注意到在活检样本中成功地保持了MSTC比对，并通过组织学证实了这一点
一周后，MSTCs的表皮头位于皮肤表面，与脂肪细胞和皮肤组织精确对齐
相反，当他们用随机的骨髓基质干细胞治疗伤口时，他们注意到混乱的组织，表皮碎片和脂肪细胞随意地分散在整个伤口床中
因此，MagneTEskin构建体相对成功地用良好形成的全层表皮覆盖物使伤口再上皮化
虽然这种策略在植入后一周内保留了正常的真皮结构，但在植入后两周内就消失了，并且在第四周和第八周出现了结构破坏的迹象
体内局部结合的镁蛋白构建体
(一)镁在植入伤口后立即构建
(乙到戊)治疗后2周镁的代表性照片(乙和丁)和横截面图(丙和戊)
(C和E)在横截面中可以观察到对齐的多囊卵巢综合征(在底部图像中用箭头表示，这是伤口床的高能量视图，特别是在顶部图像中用虚线突出显示的区域)
(F)和(G)分别显示了8周时镁皮和对照伤口的代表性照片
图像边缘，(F和G) 3厘米
(MagneTEskin组和随机MSTC组的伤口收缩随时间的变化相似
摄影学分:C
富克斯和J
马萨诸塞州总医院谭
信用:科学进展，doi: 10
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abj0864 指定实验组和时间点的三色组织学图像
(MagneTEskin构建体的排列和组织在第1周明显，真皮(蓝色，用实线箭头突出显示)和表皮(红色，用虚线箭头突出显示)元件适当地定位在它们各自的显微解剖位置，脂肪细胞大部分局限于皮下空间
氧化铁涂层大部分保留在表皮表面，很少在伤口床内发现
(D)在第1周随机应用相同量的多囊干细胞导致混乱的结构，表皮碎片深埋在伤口表面下(虚线箭头)，脂肪细胞遍布伤口床和伤口表面(实线箭头)
(二)到第2周，镁处理过的伤口有完整、连续的表皮覆盖(虚线箭头)
正常真皮的纵横交错的胶原纤维结构仍然存在(实心箭头，插图中显示的高能量视图)，但与第1周相比似乎正在消退
(E)在随机MSTC组中，组织重塑在第2周也有进展——表皮大部分位于伤口表面，真皮区域偶尔有表皮残余似乎向上迁移(虚线箭头)，与第1周相比真皮内脂肪细胞较少(实线箭头)
(三)第8周镁的金构造
此时的真皮胶原主要由平行于皮肤表面排列的细纤维组成，整体结构类似于相应的随机MSTC对照(F)
插图显示了更高性能的视图
比例尺(主图)1毫米和(插图)50微米
信用:科学进展，doi: 10
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abj0864 观点 通过这种方式，Christiane Fuchs和他的同事建立了一种被称为MagneTEskin方法的实用策略，将组织核心调节和组织成确定的结构和模式，以产生密集堆积和定向的微皮肤组织柱结构，类似于全厚皮肤的自然结构
研究人员使用一个大的、简单的和永久的磁铁来定向和排列皮肤的表皮表面，并展示了精确的排列如何更快地改善组织，以完成再上皮化
然而，MSTC取向的优势在急性创伤模型中是暂时的
研究人员旨在通过解读控制正常皮肤结构呈现的潜在机制，恢复和维持自然皮肤结构，或皮肤组织工程的“圣杯”，以成功设计生理上正常的全层皮肤组织
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