Naukowcy drukują 3D bezkrawędziowe przeszczepy skóry dla ofiar poparzeń

Naukowcy z Columbia University drukują w 3D przeszczepy skóry bez krawędzi bezpośrednio na trójwymiarowej strukturze obszaru, który ma zostać przeszczepiony.

W ostatnich latach przeszczepy skóry poczyniły ogromne postępy. Obecnie przeszczepy są częściej biodrukowane jako żywe drukarki atramentowe, wykorzystujące własne komórki pacjenta do wspomagania procesu wzrostu aż do unaczynienia. Główną wadą tych zadrukowanych wkładek jest to, że można je wykonać tylko na płasko z otwartymi krawędziami. Ta metoda „ignoruje całkowicie zamkniętą geometrię ludzkiej skóry”, mówią naukowcy z Columbia University, którzy opracowali nowy proces tworzenia skóry o dowolnym trójwymiarowym kształcie .

Naukowcy z Columbia University drukują w 3D przeszczepy skóry bez krawędzi

Zespół opublikował swoją pracę w artykule zatytułowanym „Designing Edgeless Human Skin with Improved Biomechanical Properties”, opublikowanym w styczniu w czasopiśmie Scientific Advances. Naukowcy wyjaśniają, jak wyobrażali sobie „skórę jako całkowicie zamkniętą, trójwymiarową tkankę, którą można dopasować do kończyny ciała i łatwo przeszczepić, jak odzież biologiczną”.

„Te trójwymiarowe konstrukcje skóry, które można przeszczepiać jako„ odzież biologiczną ”, mogą przynieść wiele korzyści”, mówi dr. Hassan Erbil Abachi, główny badacz i adiunkt dermatologii na Uniwersytecie Columbia, powiedział w komunikacie prasowym. „Znacząco zmniejszą potrzebę zakładania szwów, skrócą czas operacji i poprawią efekt kosmetyczny”.

Co więcej, te jednorodne przeszczepy wykazały lepszą wydajność mechaniczną i funkcjonalną w porównaniu z ich patchworkowymi alternatywami. Zespół z Uniwersytetu Columbia nazwał te przeszczepy bezkrawędziowymi konstruktami nadającej się do noszenia skóry (WESC).

bezpośrednio na trójwymiarowej strukturze przeszczepionego obszaru

Proces wykonywania tych protez skórnych nie odbiega od istniejących metod uzyskiwania „płaskiej skóry”. Miejsce przeszczepu jest najpierw skanowane laserem 3D w celu stworzenia wirtualnej kopii struktury. Dane są następnie przekazywane przez oprogramowanie do projektowania wspomaganego komputerowo w celu utworzenia pustego modelu aplikacji, po czym zespół jest drukowany. Służy to jako podpora, na której mogą rosnąć komórki pacjenta. Jest wyłożona fibroblastami i kolagenem skóry, następnie warstwą keratynocytów (które tworzą naskórek) i warstwą „pokarmu”, który sprzyja wzrostowi komórek. Podobnie jak w przypadku „płaskiej skóry”, cały proces trwa około trzech tygodni, zanim będzie gotowy do przeszczepu.

Drukowanie skóry 3D autorstwa Alberto Pappalardo i Hassana Erbila Abacha / Columbia University, Vagelos College of Physicians and Surgeons

Pierwsze próby laboratoryjne na myszach były bardzo obiecujące. „To było jak zakładanie szortów myszom” — mówi dr Abachi. „Cała operacja trwała około 10 minut”. Ale nie bądź zbyt niecierpliwy, mysia skóra w niczym nie przypomina ludzkiej skóry. Leczy inaczej. Dlatego przed rozpoczęciem prób na ludziach konieczne będą dalsze badania na innych zwierzętach. Takie testy z pewnością potrwają kilka lat.