Серьёзные повреждения кожи вроде глубоких порезов, обширных ран и ожогов заживают долго, требуют постоянной обработки, а порой и пересадки кожи. Но что, если пациенту, доставленному в больницу с подобными травмами, можно будет напечатать новые ткани из его же клеток?
Такую идею воплотили учёные из Института регенеративной медицины Уэйк Форест в США. Они создали первую в своём роде мобильную систему печати кожи, которая позволяет наносить клетки слой за слоем непосредственно на рану.
Для начала у пациента потребуется взять биопсию неповреждённой ткани и выделить клетки двух типов – дермальные фибробласты и эпидермальные кератиноциты. Первые синтезируют внеклеточный матрикс и коллаген, которые играют ключевую роль в заживлении ран. Вторые являются преобладающими клетками в эпидермисе, внешнем слое кожи.
Полученные при биопсии клетки вырастят в лабораторных условиях, чтобы получить нужный объём, а затем смешают их с гидрогелем. Это и будут "чернила" для биопринтера.
Далее нужно будет построить "топологическую карту" повреждения при помощи трёхмерного лазерного сканера. Изображения обрабатывает специальная программа, которая затем управляет печатью. Сперва биопринтер заполняет самые глубокие участки фибробластами, а поверх наносит слой кератиноцитов.
Технология позволяет восстановить естественную структуру кожи, благодаря чему сохраняются все функции тканей, а процесс заживления проходит быстрее.
Ещё одно преимущество новой методики заключается в том, что для печати новой кожи используются "родные" клетки пациента, а не донорские трансплантаты. В последнем случае высока вероятность нежелательной иммунной реакции и отторжения пересаженного участка.
Более того, операция может оставить неэстетичные рубцы, а то время как новый биопринтер нанесёт новые ткани точно и аккуратно.
Новый биопринтер уже прошёл доклинические испытания, на следующем этапе его создатели намерены провести тесты с участием пациентов.
Технология подробно описывается в статье, опубликованной в журнале Scientific Reports.
Кстати, авторы проекта "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) также рассказывали о том, как превратить открытую рану в здоровую кожу при помощи перепрограммирования клеток.
