Ученые впервые смогли создать на 3D-принтере идентичный натуральному образец человеческой кожи с кровеносными сосудами.
Исследователи работают над созданием искусственной кожи уже несколько лет. Ранее они опубликовали одну из первых работ, показывающих, что можно взять два типа живых клеток человека, превратить их в «биочернила» и напечатать на структуре, похожей на кожу. С тех пор ученые старались внедрить в эту искусственную кожу кровеносные сосуды, чтобы она стала полноценной заменой естественной ткани.
В новой работе исследователи показывают, что если добавить ключевые элементы — в том числе эндотелиальные клетки человека, которые выстраиваются внутри кровеносных сосудов, и клетки перицита человека, которые оборачиваются вокруг эндотелиальных клеток — вместе с животным коллагеном и другими структурными клетками, в течение нескольких недель они начинают формировать сосуд.
Чтобы доказать работоспособность новой технологии, ученые создали искусственную кожу с сосудами из клеток мыши и успешно пересадили ее животному. Имплантат прижился и не вызвал отторжения. Кроме того, сосуды в такой коже благополучно соединились с кровеносной системой мыши и начали снабжать клетки ткани кровью.
Для большей биосовместимости исследователи предлагают использовать технологию редактирования генов CRISPR-Cas, чтобы сделать клетки пациента восприимчивее к новой ткани. Для практического применения, по словам ученых, еще предстоит решить ряд проблем, связанных как со структурой ткани, так и с методом ее получения.
Такая искусственная кожа найдет применение в трансплантологии для устранения последствий ожогов и аутоиммунных болезней, при которых начинает отслаиваться кожа. Также напечатанная ткань, включающая нервные окончания и сосуды, может помочь больным с повреждениями нервной системы.