Биоинженеры из Колумбийского университета нашли способ выращивания кожи в форме руки, что может изменить ситуацию с пересадкой кожи. Новая кожа отличается от кожи, используемой в настоящее время для пересадки, так как она состоит из плоских сегментов, похожих на оберточную бумагу, и ее трудно собрать воедино. Обновленная кожа имеет трехмерную форму и названа исследователями из Колумбийского университета "биологической одеждой". По словам исследователей, она позволит легче покрывать части тела неправильной формы, например, руки или, возможно, даже лица.
По словам биоинженеров, трехмерный метод позволяет создавать формы. Например, можно сделать бесшовную "перчатку" из клеток кожи для обожженной руки. "Это позволит значительно минимизировать необходимость наложения швов, сократить продолжительность операций и улучшить эстетические результаты", - пишет ведущий разработчик Хасан Эрбиль Абачи в научной статье, опубликованной в журнале Science Advances. "Трехмерные кожные конструкции, которые можно пересаживать в качестве "биологической одежды", имели бы много преимуществ".
Исследование также показало, что трехмерные трансплантаты лучше в плане функциональности и механического использования по сравнению с трансплантатами, собранными по частям. Процесс создания новых кожных трансплантатов начинается с трехмерного лазерного сканирования структуры участка, например, руки. Затем с помощью 3-D принтера изготавливается модель, потом внешняя сторона модели покрывается фибробластами кожи, которые вырабатывают соединительную ткань кожи, а также коллаген и структурный белок. Затем внешняя сторона модели покрывается смесью кератиноцитов - клеток, составляющих большую часть внешнего слоя кожи или эпидермиса, а внутренняя сторона снабжается "средой роста" для поддержки и помощи трансплантату в его развитии.
Процессы пересадки трехмерных моделей и плоской кожи были протестированы на мышах, ученые пересаживали клетки человеческой кожи на задние лапы мышей. Новый метод пересадки такой кожи занял три недели, и по сравнению с другой операцией был выполнен быстрее. "Это было все равно, что одеть на мышей шорты", - сказал Абачи. "Вся операция заняла около 10 минут". Через четыре недели трансплантаты полностью интегрировались в кожу мыши, восстановив функции конечностей.
Испытания на мышах прошли успешно. Однако, кожа мышей заживает иначе, чем кожа человека, и до клинических испытаний последней еще нужно несколько лет. "Инженерная кожа начинала создаваться только из двух типов клеток, в то время как человеческая кожа имеет около 50 типов клеток. Большинство исследований было сосредоточено на имитации клеточных компонентов человеческой кожи", - сказал Абачи.
По словам ученого, если трансплантаты окажутся удачными, это сможет привести к пересадке кожи на лицо без видимых шрамов: "Наша новая кожа будет интегрирована с основными тканями, такими как хрящи, мышцы и кости, предлагая пациентам персонализированную альтернативу донорской кожи мертвого человека. Сохраняя при этом геометрию лица пациента."
Еще от Аммиак: