I ricercatori stampano in 3D innesti cutanei senza bordi per le vittime di ustioni

I ricercatori della Columbia University stanno stampando in 3D innesti cutanei senza bordi direttamente sulla struttura 3D dell’area da trapiantare.

Negli ultimi anni, l’innesto cutaneo ha fatto enormi progressi. Oggi, gli innesti sono più comunemente biostampati come stampanti a getto d’inchiostro viventi, utilizzando le cellule del paziente per supportare il processo di crescita fino alla vascolarizzazione. Il principale svantaggio di questi inserti stampati è che possono essere resi piatti solo con i bordi aperti. Questo metodo “ignora la geometria completamente chiusa della pelle umana”, affermano i ricercatori della Columbia University, che hanno sviluppato un nuovo processo per creare la pelle di qualsiasi forma tridimensionale .

I ricercatori della Columbia University stampano in 3D innesti cutanei senza bordi

Il team ha pubblicato il proprio lavoro in un documento intitolato “Designing Edgeless Human Skin with Improved Biomechanical Properties” pubblicato a gennaio sulla rivista Scientific Advances. Gli scienziati spiegano come hanno immaginato “la pelle come un tessuto tridimensionale completamente racchiuso che può essere modellato per adattarsi all’arto del corpo e facilmente trapiantato, come un abbigliamento biologico”.

“Questi costrutti di pelle 3D, che possono essere trapiantati come ‘indumenti biologici’, potrebbero avere molti vantaggi”, afferma il dott. Hassan Erbil Abachi, ricercatore principale e assistente professore di dermatologia alla Columbia University, ha dichiarato in un comunicato stampa. “Ridurranno significativamente la necessità di suture, ridurranno la durata delle operazioni e miglioreranno il risultato estetico”.

Inoltre, questi innesti omogenei hanno mostrato prestazioni meccaniche e funzionali superiori rispetto alle loro alternative patchwork. Il team della Columbia University ha chiamato questi innesti costrutti di pelle indossabile senza bordi (WESC).

direttamente sulla struttura 3D dell’area da trapiantare

Il processo di realizzazione di queste protesi cutanee non è lontano dai metodi esistenti per ottenere la “pelle piatta”. Il sito del trapianto viene prima scansionato con un laser 3D per creare una copia virtuale della struttura. I dati vengono quindi passati attraverso un software di progettazione assistita da computer per creare un modello di applicazione cavo, dopodiché l’assieme viene stampato. Questo funge da supporto su cui le cellule del paziente possono crescere. È rivestito di fibroblasti dermici e collagene, quindi uno strato di cheratinociti (che costituisce l’epidermide) e uno strato di “cibo” che favorisce la crescita cellulare. Come per la “pelle piatta”, l’intero processo richiede circa tre settimane prima che sia pronto per l’innesto.

Stampa 3D della pelle di Alberto Pappalardo e Hassan Erbil Abacha / Columbia University, Vagelos College of Physicians and Surgeons

I primi test di laboratorio sui topi erano molto promettenti. “Era come mettere pantaloncini sui topi”, afferma il dott. Abachi. “L’intera operazione è durata circa 10 minuti.” Ma non essere troppo impaziente, la pelle del topo non ha niente a che vedere con la pelle umana. Lei guarisce in modo diverso. Pertanto, saranno necessari ulteriori studi su altri animali prima che possano iniziare i test sull’uomo. Tali test richiederanno sicuramente diversi anni.