Новый биопринтер печатает кожу прямо на ране
Американские ученые спроектировали эргономичный аппарат, который позволит синтезировать кожу слой за слоем прямо на ране пациента. Статья была опубликована в журнале Nature’s Scientific Reports.
Только представьте себе день, когда биопринтер, наполненный собственными клетками пациента, можно придвинуть прямо к больничной койке и залечить рану или ожог, печатая кожу слой за слоем.
«Уникальными аспектами новой технологии является мобильность системы и способность аппарата самостоятельно измерять рану, подстраивая нанесение клеточных слоев в соответствии с ее размерами», — комментирует работу ведущий автор статьи Шон Мерфи, доктор наук, доцент университета Уэйк-Форест .
Кожа состоит из двух основных слоев клеток. Верхний — эпидермис — защищает низлежащие ткани от механических повреждений, УФ-лучей и возбудителей заболеваний. Его множественные слои составляют, в основном, клетки-кератиноциты, накапливающие механически прочный белок кератин. Нижний же — дерма — подстилает, поддерживает и питает эпидермис. Ключевой компонент дермы — это клетки-фибробласты, активно синтезирующие коллаген, эластин и другие элементы внеклеточного матрикса.
Образцы клеток пациента отбирают быстро и относительно безболезненно, размножают в лабораторных условиях и загружают в биопринтер.
Аппарат содержит две фракции — гидрогель с кератиноцитами и гидрогель с фибробластами, а интегрированная технология обработки изображения раны сообщает печатающим головкам, какие клетки следует наносить на данный участок повреждения. В результате восстановление нормальной структуры и функции кожи значительно ускоряется.
В настоящий момент лечение ран и ожогов осуществляется, как правило, трансплантацией ткани. Однако нередки сложные случаи, когда неповрежденной кожи просто недостаточно для осуществления процедуры. Разумеется, возможна пересадка покровов донора, но в таком случае трудности не заканчиваются, а только начинаются из-за высокого риска иммунного отторжения ткани, не говоря уже о шрамообразовании.
«Эта технология может устранить необходимость в болезненных кожных трансплантатах, которые вызывают дальнейшее обезображивание пациентов с большими ранами и ожогами, — говорит доктор медицинских наук, директор университета Уэйк-Форест Энтони Атала. — Мобильный биопринтер может помочь ускорить оказание медицинской помощи и снизить стоимость лечения».
Читайте также: Ближайшее будущее медицины: краткий обзор.
