Стремительное распространение 3D принтеров считается революцией в промышленном производстве. Но еще большее влияние оно может оказать на медицину. Чтобы залечивать обширные травмы, требующие в обычных случаях пересадку кожи, исследователи разработали новый биопринтер, способный “впечатывать” слои кожи пациента прямо в рану.
Идея 3D-печати кожного слоя развивалась на протяжение нескольких лет. В 2014 был представлен прототип устройства, способного распечатывать большие поверхности кожи, которым можно было придать нужный размер и пересадить пациенту. Технологию дорабатывали еще несколько лет, и наконец было создано переносное устройство, которое работает по принципу дозатора для вещества, полностью повторяющего свойства человеческой кожи.
Как и ранние версии, новый принтер использует “чернила”, сделанные из собственных клеток человек, что сводит к нулю риск отторжения. Берется небольшой участок здоровой кожи, и на его основе выделяются два типа кожных клеток: фибробласты, которые помогают воссоздавать структуру кожи, чтобы залечивать раны, и кератиноциты, из которых состоит внешний слой кожи.
Современные технологии позволяют вырастить большой объем новых клеток из образца кожи. После этого клетки смешиваются с гидрогелем, чтобы образовать “чернила” для биопринтера. И на следующем этапе лечения современный биопринтер демонстрирует свое преимущество перед ранними образцами - вместо прикрепления нового участка кожи к поврежденной поверхности новое устройство сначала использует лазерный сканер, который строит картину топологии раны. Используя картину, биопринтер заполняет наиболее глубокие участки фибробластами, а поверх них помещает кератиноциты.
В результате новый материал повторяет естественную структуру клеток кожи, что заживляет раны быстрее. Новая кожа начинает формироваться в центре раны и распространяется к ее краям. Заживление успешно происходит только в случае, если материал для заживления изготавливается из собственных клеток человека. В противном случае происходит отторжение ткани.
После успешного прохождения испытания на людях новое устройство быть использоваться для помощи людям с обширными ожогами, язвами от сахарного диабета и крупными ранениями.
