Masz ranę? Teraz naukowcy mogą drukować w 3D żywą skórę

Bioprinters – drukarki 3D, które pracują z materiałem biologicznym, takim jak komórki – zyskują popularność w medycynie, gdzie można je wykorzystać do drukowania narządów.

Na początku 2019 roku naukowcy zaprojektowane bioprinter z charakterystyczną cechą – mobilnością. Pierwsze w swoim rodzaju urządzenie weryfikujące koncepcję mogłoby pomóc przyspieszyć świadczenie opieki i obniżyć koszty dla pacjentów.

„Unikalnym aspektem tej technologii jest mobilność systemu i możliwość zarządzania rozległymi ranami na miejscu poprzez skanowanie i pomiary w celu umieszczenia komórek bezpośrednio tam, gdzie są potrzebne do wytworzenia skóry” – powiedział Sean Murphy, Dr, adiunkt w Wake Forest Institute for Regenerative Medicine (WFIRM), który był głównym autorem artykułu.

Urządzenie może być wypełnione komórkami własnymi pacjenta – konkretnie dermalne fibroblasty i keratynocyty naskórka – które następnie miesza się z hydrożelem. Maszyna przechodzi do drukuj dwuwarstwową skórę na ranie. Zasadniczo urządzenie naśladuje naturalne gojenie się skóry, ale znacznie szybciej.

Wymiana przeszczepów skóry

Jeśli się powiedzie, urządzenie może zmienić zasady leczenia ran. Obecnie najpopularniejszą techniką leczenia dużych ran są przeszczepy skóry, jednak wiążą się one z wieloma powikłaniami.

Oprócz braku dostępności skóry do pobrania, zawsze istnieje ryzyko, że przeszczepy dawców zostaną odrzucone przez pacjenta. Przeszczepy skóry mogą również wymagać wielu zabiegów chirurgicznych i często powodują blizny.

„Technologia ma potencjał, aby wyeliminować potrzebę bolesnych przeszczepów skóry, które powodują dalsze zniekształcenia u pacjentów cierpiących na duże rany lub oparzenia” – powiedział dyrektor WFIRM dr Anthony Atala i współautor artykułu.

Biodrukarka WFIRM wykorzystywałaby własne komórki pacjenta, upewniając się, że są one akceptowane przez organizm pacjenta. Dotychczasowe próby wykazały nawet, że system biodruku może nawet sprzyjać dalszemu gojeniu.

„Jeśli dostarczasz własne komórki pacjenta, aktywnie przyczyniają się one do gojenia się ran, organizując z góry znacznie szybsze rozpoczęcie procesu gojenia” – powiedział dr n. Med. James Yoo, który kierował zespołem badawczym i współautorem artykułu. „Chociaż istnieją inne rodzaje produktów do gojenia ran, które leczą rany i pomagają im się zamknąć, produkty te w rzeczywistości nie przyczyniają się bezpośrednio do tworzenia się skóry”.

Tkanka tchawicy

Pod koniec 2019 roku naukowcy z WFIRM nadal prezentowali swoje możliwości w zakresie biodruku poprzez drukowanie wielomateriałowej tkanki tchawicy. Ta drukowana tkanka była pierwszą tego rodzaju i składa się z komórek mięśni gładkich i chrząstki, co wykazuje podobieństwo do ludzkiej tkanki tchawicy. Połączenie materiałów pomaga tkance zginać się jak ludzkie drogi oddechowe.

Tkanka została wydrukowana przy użyciu biodegradowalnego materiału poliestrowego i hydrożeli zawierających ludzkie mezenchymalne komórki macierzyste – komórki zdolne do samoodnawiania, które mogą stać się różnymi typami komórek.

„Ludzie próbowali innych materiałów, ale problem polegał na tym, że używali tylko jednego materiału, który nie jest wystarczająco mocny, aby utrzymać drożność dróg oddechowych i nie zapewnia wymaganej elastyczności. Nasza metoda biodruku zapewnia połączenie elastyczności i siły potrzebnej do naśladowania natywnej tkanki tchawicy ”- powiedział Murphy.

Naukowcy obecnie oceniają długoterminową funkcję, aby upewnić się, że tkanka wytrzyma poza środowiskiem laboratoryjnym.

Plik badanie jest publikowany w Nature’s Raporty naukowe dziennik.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *