3D tisk bezokrajových kožních štěpů pro popálené oběti

Výzkumníci z Kolumbijské univerzity 3D tisknou bezokrajové kožní štěpy přímo na 3D strukturu oblasti, která má být transplantována.

V posledních letech udělalo kožní štěpování obrovský pokrok. Dnes se štěpy častěji biotisknou jako živé inkoustové tiskárny, které využívají vlastní buňky pacienta k podpoře procesu růstu až do vaskularizace. Hlavní nevýhodou těchto tištěných vložek je, že mohou být vyrobeny pouze ploché s otevřenými okraji. Tato metoda „ignoruje zcela uzavřenou geometrii lidské kůže“, říkají vědci z Kolumbijské univerzity, kteří vyvinuli nový proces pro vytváření pokožky jakéhokoli trojrozměrného tvaru .

Vědci z Columbia University 3D tisk bezokrajových kožních štěpů

Tým publikoval svou práci v článku nazvaném „Designing Edgeless Human Skin with Improved Biomechanical Properties“ publikovaném v lednu v časopise Scientific Advances. Vědci vysvětlují, jak si představovali „kůži jako plně uzavřenou trojrozměrnou tkáň, kterou lze tvarovat tak, aby odpovídala končetině těla a snadno ji transplantovat, jako biologické oblečení“.

„Tyto 3D konstrukce kůže, které lze transplantovat jako ‚biologický oděv‘, by mohly mít mnoho výhod,“ říká Dr. Hassan Erbil Abachi, hlavní vyšetřovatel a odborný asistent dermatologie na Kolumbijské univerzitě, uvedl v tiskové zprávě. „Výrazně sníží potřebu stehů, zkrátí dobu trvání operací a zlepší kosmetický výsledek.“

Navíc tyto homogenní štěpy prokázaly vynikající mechanickou a funkční výkonnost ve srovnání s jejich patchworkovými alternativami. Tým Columbia University nazval tyto štěpy bezokrajové nositelné kožní konstrukty (WESC).

přímo na 3D strukturu oblasti, která má být transplantována

Proces výroby těchto kožních protéz není daleko od existujících metod získávání „ploché kůže“. Místo transplantace je nejprve naskenováno 3D laserem, aby se vytvořila virtuální kopie struktury. Data jsou poté předána počítačově podporovaným návrhářským softwarem k vytvoření dutého aplikačního modelu, po kterém je sestava vytištěna. Ten slouží jako podpora, na které mohou růst pacientovy buňky. Je vystlána dermálními fibroblasty a kolagenem, dále vrstvou keratinocytů (které tvoří epidermis) a vrstvou „potravy“, která podporuje růst buněk. Stejně jako u „ploché kůže“ trvá celý proces asi tři týdny, než je připravena k roubování.

3D tisk kůže Alberto Pappalardo a Hassan Erbil Abacha / Kolumbijská univerzita, Vagelos College of Physicians and Surgeons

První laboratorní pokusy na myších byly velmi slibné. „Bylo to jako navlékat myši šortky,“ říká Dr. Abachi. „Celá operace trvala asi 10 minut.“ Ale nebuďte příliš netrpěliví, myší kůže není nic jako lidská kůže. Léčí se jinak. Před zahájením pokusů na lidech budou proto nutné další studie na jiných zvířatech. Takové testy budou jistě trvat několik let.