Мобилен биопринтер за лечение на рани

Представете си един ден до пациент с голяма рана или тежко изгаряне да може лесно да бъде поставен биопринтер, изпълнен със собствените му клетки. И този биопринтер да изгражда кожата му слой по слой, за да подпомогне оздравителния процес. Този ден не е толкова далеч в бъдещето.

Учени от института по регенеративна медицина Уейк Форест (WFIRM) са създали такава мобилна система за биопринтиране – първа по рода си – тя позволява двупластова кожа да бъде принтирана директно върху рана.

„Едно от достойнствата на тази технология е мобилността на системата и възможността да работи пряко върху голямата рана, като я сканира и измери, за да постави след това клетки директно на мястото, където са необходими, за да изградят нова кожа“, казва Шон Мърфи, главен автор на статията, публикувана в изданието на Нейчър Scientific Reports.

Големите хронични рани, например при диабет, засягат милиони хора и лечението им е скъпо и трудно.

Основните кожни клетки – дермалните фибробласти и кератиноцити, се изолират лесно от малки тъканни проби от незасегнатата кожа и се намножават. Фибробластите са клетки, които синтезират извънклетъчен матрикс и колаген, които играят съществена роля в заздравяването на раната, докато кератиноцитите са основните клетки, съставящи епидермиса, най-външния слой на кожата.


РЕКЛАМА:

***

Клетките се смесват в хидрогел и се поставят в биопринтера. Интегрирана образна технология, включваща устройство, което сканира раната, подава данни към софтуера, които казват на главите на принтера кои клетки къде да постави в раната, слой по слой. Това ускорява формирането на нормална кожна структура и функция.

Учените демонстрирали системата, принтирайки кожа директно върху предклинични модели.

Следващата стъпка е да се проведе клинично изпитване при хора. В момента „златният стандарт“ в лечението на рани и изгаряния са кожните графтове. Но адекватното заздравяване на раните често е предизвикателство, особено когато има малко здрава кожа, от която да се вземе. Друга опция са кожните графтове от донор, но има риск от отхвърляне и формиране на белези. Новият биопринтер позволява формиране на кожа от центъра на раната към периферията, а това се случва само при използване на собствени клетки на пациента, тъй като тъканта е собствена и се приема от организма.

„Технологията има потенциала да елиминира необходимостта от болезнените кожни графтове, които причиняват допълнително обезобразяване на пациентите, страдащи от големи рани или изгаряния“, казва д-р Антъни Атала, съавтор на статията.

„Когато доставиш собствените клетки на пациента, те активно допринасят за заздравяването на раната и процесът се случва много по-бързо”, казва д-р Джеймс Йо, който ръководил екипа и е съавтор на статията. „Въпреки че има и други достъпни продукти за заздравяване на рани, които помагат за затварянето им, тези продукти на практика не допринасят за създаването на нова кожа.“

Превод: Росица Ташкова

Източник: Mohammed Albanna, Kyle W. Binder, Sean V. Murphy, Jaehyun Kim, Shadi A. Qasem, Weixin Zhao, Josh Tan, Idris B. El-Amin, Dennis D. Dice, Julie Marco, Jason Green, Tao Xu, Aleksander Skardal, James H. Holmes, John D. Jackson, Anthony Atala, James J. Yoo. In Situ Bioprinting of Autologous Skin Cells Accelerates Wound Healing of Extensive Excisional Full-Thickness WoundsScientific Reports, 2019; 9 (1) DOI: 10.1038/s41598-018-38366-w

Статия от сп. „Българска наука и медицина“, бр. 12. Открийте всички статии от броя тук.


Европейска нощ на учените 2022 г.: