Forskare 3D Print Kantlösa hudtransplantat för brännskador

Forskare vid Columbia University 3D-printar kantlösa hudtransplantat direkt på 3D-strukturen i området som ska transplanteras.

Under de senaste åren har hudtransplantation gjort enorma framsteg. Idag är transplantat mer vanligt biotryckta som levande bläckstråleskrivare, som använder patientens egna celler för att stödja tillväxtprocessen fram till vaskularisering. Den största nackdelen med dessa tryckta inlägg är att de endast kan göras plana med öppna kanter. Denna metod ”ignorerar den helt inneslutna geometrin hos mänsklig hud”, säger forskare vid Columbia University, som har utvecklat en ny process för att skapa hud av vilken tredimensionell form som helst .

Columbia University forskare 3D-printar kantlösa hudtransplantat

Teamet publicerade sitt arbete i en artikel med titeln ”Designing Edgeless Human Skin with Improved Biomechanical Properties” som publicerades i januari i tidskriften Scientific Advances. Forskarna förklarar hur de föreställde sig ”huden som en helt sluten tredimensionell vävnad som kan formas för att passa kroppens lem och lätt transplanteras, som biologiska kläder.”

”Dessa 3D-hudkonstruktioner, som kan transplanteras som ”biologiska kläder”, kan ha många fördelar, säger Dr. Hassan Erbil Abachi, huvudutredare och biträdande professor i dermatologi vid Columbia University, sa i ett pressmeddelande. ”De kommer avsevärt att minska behovet av suturer, minska operationstiden och förbättra det kosmetiska resultatet.”

Dessutom har dessa homogena transplantat visat överlägsen mekanisk och funktionell prestanda jämfört med deras lapptäcksalternativ. Columbia University-teamet kallade dessa transplantat kantlösa bärbara hudkonstruktioner (WESC).

direkt på 3D-strukturen för området som ska transplanteras

Processen att tillverka dessa hudproteser är inte långt från de befintliga metoderna för att få ”plat hud”. Transplantationsplatsen skannas först med en 3D-laser för att skapa en virtuell kopia av strukturen. Data skickas sedan genom datorstödd designprogramvara för att skapa en ihålig applikationsmodell, varefter sammansättningen skrivs ut. Detta fungerar som ett stöd på vilket patientens celler kan växa. Den är fodrad med dermala fibroblaster och kollagen, sedan ett lager av keratinocyter (som utgör epidermis) och ett lager av ”mat” som främjar celltillväxt. Precis som med ”plat hud” tar hela processen cirka tre veckor innan den är klar för ympning.

3D hudutskrift av Alberto Pappalardo och Hassan Erbil Abacha / Columbia University, Vagelos College of Physicians and Surgeons

De första laboratorieförsöken på möss var mycket lovande. ”Det var som att sätta shorts på möss”, säger Dr. Abachi. ”Hela operationen tog ungefär 10 minuter.” Men var inte för otålig, mushud är ingenting som mänsklig hud. Hon läker annorlunda. Därför kommer ytterligare studier på andra djur att krävas innan försök på människor kan påbörjas. Sådana tester kommer säkert att ta flera år.