Представьте себе день, когда биопринтер, заполненный собственными клетками пациента, можно прикатить прямо к кровати, чтобы лечить тяжелые раны или обширные ожоги, печатая кожу слой за слоем, чтобы начать процесс заживления. Этот день не за горами.
В новом исследовании ученые разработали технологию биопринтера для лечения ран и ожогов.
Материалы и методы обследования
Интегрированная технология обработки изображений, включающая в себя устройство, которое сканирует рану, передает данные в программное обеспечение, чтобы печатающие головки доставили биоматериал именно в рану слой за слоем. Этот процесс ускоряет формирование нормальной структуры и функции кожи. Клетки смешивают в гидрогель и помещают в биопринтер. Результаты исследования опубликованы в журнале Scientific Reports.
Результаты научной работы
Ученые Института регенеративной медицины Уэйк Фореста (WFIRM) создали такую мобильную систему биопечати кожи — первую в своем роде — которая позволяет наносить двухслойную кожу непосредственно на рану.
«Уникальным аспектом этой технологии является мобильность системы и возможность обеспечить лечение обширных ран путем их сканирования и измерения, чтобы поместить клетки непосредственно туда, где они необходимы для создания кожи», — сказал автор исследования Шон Мерфи (Sean Murphy).
Поражая миллионы людей, хронические, большие или незаживающие раны, такие как диабетические язвы, зачастую требуют длительного и дорогостоящего лечения. Также подсчитано, что ожоговые травмы составляют 10-30% боевых потерь военнослужащих на войне.
Основные клетки кожи — дермальные фибробласты и эпидермальные кератиноциты — легко выделяются из небольшой биопсии неповрежденной ткани. Фибробласты — это клетки, которые синтезируют внеклеточный матрикс и коллаген, которые играют критическую роль в заживлении ран, в то время как кератиноциты являются преобладающими клетками в эпидермисе, самом внешнем слое кожи.
Исследователи продемонстрировали подтверждение концепции системы путем печати кожи непосредственно на доклинических моделях.
Следующим шагом является проведение клинических испытаний на людях. В настоящее время кожные трансплантаты для лечения ран и ожогов являются «золотым стандартом», но адекватное покрытие ран зачастую представляет собой проблему, особенно когда существует ограниченная доступность здоровой кожи для сбора. Кожные трансплантаты от доноров являются одним из вариантов, но существует риск иммунного отторжения трансплантата и образования рубцов. С системой биопринтера исследователи наблюдали, как новая кожа формируется кнаружи от центра раны, и это происходило только тогда, когда использовались собственные клетки пациента, потому что ткани были приняты, а не отторгнуты.
«Эта технология может устранить необходимость в болезненных кожных трансплантатах, которые вызывают дальнейшее обезображивание пациентов, страдающих от больших ран или ожогов», — сказал Шон Мерфи. «Мобильный биопринтер, который может обеспечить лечение обширных ран на месте, может помочь ускорить оказание медицинской помощи и снизить затраты для пациентов».
«Собственные клетки пациента активно способствуют заживлению ран, начиная процесс заживления гораздо быстрее», — сказал Шон Мерфи. «В то время как существуют другие типы продуктов для заживления ран, предназначенные для лечения ран и помощи в их закрытии, эти продукты на самом деле не вносят непосредственного вклада в создание кожи».
Авторы другого исследования утверждают, что холодная плазма регенерирует незаживающие раны.
Ведущий специалист отдела организации клинических исследований, терапевт, врач ультразвуковой диагностики АО «СЗМЦ» (г. Санкт-Петербург), главный редактор, учредитель сетевого издания Medical Insider, а также автор статей
E-mail для связи – [email protected];
