Дослідники 3D-друкували трансплантати шкіри без країв для постраждалих від опіків

Дослідники з Колумбійського університету 3D-друкують трансплантати шкіри без країв безпосередньо на 3D-структуру ділянки, яку потрібно пересадити.

За останні роки трансплантація шкіри досягла величезного прогресу. Сьогодні трансплантати частіше біодрукують як живі струменеві принтери, використовуючи власні клітини пацієнта для підтримки процесу росту до васкуляризації. Основним недоліком цих друкованих вставок є те, що їх можна зробити лише плоскими з відкритими краями. Цей метод «ігнорує повністю замкнуту геометрію людської шкіри», кажуть дослідники з Колумбійського університету, які розробили новий процес для створення шкіри будь-якої тривимірної форми .

Дослідники Колумбійського університету 3D-друкують трансплантати шкіри без країв

Команда опублікувала свою роботу в статті під назвою «Дизайн людської шкіри без країв із покращеними біомеханічними властивостями», опублікованій у січні в журналі Scientific Advances. Вчені пояснюють, як вони уявляли собі «шкіру як повністю замкнуту тривимірну тканину, якій можна надати форму, щоб відповідати кінцівці тіла, і яку можна легко трансплантувати, як біологічний одяг».

«Ці 3D-конструкції шкіри, які можна трансплантувати як «біологічний одяг», можуть мати багато переваг», — сказав доктор. Хасан Ербіль Абачі, головний дослідник і доцент кафедри дерматології в Колумбійському університеті, сказав у прес-релізі. «Вони значно зменшать потребу в накладенні швів, скоротять тривалість операцій і покращать косметичний результат».

Крім того, ці однорідні трансплантати продемонстрували чудову механічну та функціональну продуктивність порівняно з їхніми альтернативами печворку. Команда Колумбійського університету назвала ці трансплантати конструкціями шкіри без країв (WESC).

безпосередньо на 3D-структурі ділянки для пересадки

Процес виготовлення цих шкірних протезів не далекий від існуючих методів отримання «плоскої шкіри». Місце трансплантації спочатку сканується 3D-лазером для створення віртуальної копії структури. Потім дані передаються через програмне забезпечення автоматизованого проектування для створення порожнистої прикладної моделі, після чого збірка друкується. Це служить опорою, на якій можуть рости клітини пацієнта. Він вистелений дермальними фібробластами та колагеном, потім шаром кератиноцитів (з яких складається епідерміс) і шаром «їжі», який сприяє росту клітин. Як і у випадку з «плоскою шкірою», весь процес займає близько трьох тижнів, перш ніж вона буде готова до щеплення.

3D-друк на шкірі Альберто Паппалардо та Хасана Ербіля Абача / Колумбійський університет, коледж лікарів і хірургів Вагелос

Перші лабораторні випробування на мишах були дуже багатообіцяючими. «Це було все одно, що надіти шорти на мишей», — каже доктор Абачі. «Вся операція зайняла близько 10 хвилин». Але не будьте надто нетерплячими, мишача шкіра зовсім не схожа на людську. Вона лікує по-різному. Тому перед початком випробувань на людях будуть потрібні подальші дослідження на інших тваринах. Такі випробування, безумовно, триватимуть кілька років.