Чи можемо ми загоїти рани, надрукувавши шкіру?
Друк шарів шкіри для лікування хронічних ран або опіків може бути на горизонті завдяки нещодавно розробленій мобільній системі біодруку шкіри.
Кредит зображення: WFIRM
Вчені Інституту регенеративної медицини Вейк-Фореста (WFIRM) у Вінстоні-Салем, штат Північна Кароліна, створили біопринтер, який використовує власні клітини шкіри людини для створення шарів нової шкіри та нанесення їх безпосередньо на рану.
Нова стаття, яка тепер з’являється в журналі Наукові звіти, деталізує розвиток цієї нової технології.
Процедура передбачає збирання основних клітин шкіри, званих шкірними фібробластами та епідермальними кератиноцитами, під час біопсії нормальної шкірної тканини людини.
Вчені розширили клітини та змішали їх у гідрогель. Потім вони помістили їх у біопринтер, який сканує рану людини, подає дані в програмне забезпечення та повідомляє пристрою, де розмістити надруковані шари шкіри.
Отриманий матеріал унікально друкується з урахуванням точних ділянок рани людини, де це потрібно, без необхідності трансплантації шкіри донора.
Цей прийом може повторити природну функцію шкіри та пришвидшити природне формування шкіри, а це означає, що загоєння може зайняти менше часу та мати менше ризиків.
"Унікальним аспектом цієї технології є мобільність системи та можливість забезпечити лікування на місці обширних ран шляхом сканування та вимірювання їх, щоб здати клітини безпосередньо там, де вони потрібні для створення шкіри".
Провідний автор дослідження Шон Мерфі, доктор філософії
Хронічні рани важко піддаються лікуванню
Зазвичай загоєння рани займає до 4–6 тижнів, залежно від тяжкості та розміру. Однак, коли воно не заживає протягом цього часу, лікарі вважають це хронічною раною. Багато факторів можуть спричинити хронічну рану, включаючи діабет та неправильне харчування.
Існує багато способів, якими медичні працівники намагаються зцілити хронічну рану. Пов’язка на рани є важливою частиною догляду та загоєння ран, але вони відрізняються за ціною та ефективністю.
Трансплантація шкіри - ще один варіант як хронічних ран, так і опіків, які охоплюють велику поверхню тканини. Шкірні трансплантати можуть надходити з іншої ділянки тіла людини, яка називається аутологічними джерелами, або у вигляді замінників шкіри.
Біодруковані шари шкіри можуть стати наступною революцією у загоєнні ран. Доктор Джеймс Ю, доктор філософії, який очолював дослідницьку групу, пояснює, що біодруковані шари шкіри допомагають людям розпочати процес загоєння набагато раніше.
Він також зазначає, що інші методи лікування та закриття ран насправді не допомагають створити шкіру, як це було б.
Дослідники відзначають, що трансплантації шкіри є загальним явищем, але вони можуть мати кілька недоліків. Наприклад, аутологічні трансплантати можуть бути обмежені через брак здорових тканин. Також донорські трансплантати шкіри можуть спричинити ризик відторгнення тканин.
Новий біопринтер сприяє зменшенню цих ризиків, оскільки допомагає шкірі формуватися назовні від центру рани, що трапляється лише тоді, коли для її створення використовуються власні клітини людини.
"Немає суттєвої різниці"
Висновки обнадійливі, але наш власний редактор досліджень Єлла Хьюїнгс-Мартін, доктор філософії, сказала:
“Біопринтер успішно доставив клітини на поверхню рани. Але не було суттєвої різниці в тому, як швидко зажили рани, коли автори порівнювали свій пристрій із клітинами, нанесеними спреєм, методом, який вже використовують багато клінік ".
Вона продовжила: "Були певні докази того, що поверхня шкіри заживала швидше, але ще належить з'ясувати, яку користь може отримати біопринтер від існуючих технологій".
Поки дослідники продемонстрували, як цей метод працює на демо-моделях, наступним кроком є планування клінічних випробувань на людях.
Немає часових рамок, коли ця технологія може знайти шлях до ліжка людини і стати частиною стандартного лікування ран. Однак це перспективний початок методу, який може змінити підхід медичних працівників до лікування ран у майбутньому.
