Czy możemy leczyć rany drukując skórę?
Dzięki nowo opracowanemu mobilnemu systemowi biodruku na skórze, na horyzoncie może znajdować się drukowanie warstw skóry, które pomagają leczyć przewlekłe rany lub oparzenia.
Zdjęcie: WFIRM
Naukowcy z Instytutu Medycyny Regeneracyjnej Wake Forest (WFIRM) w Winston-Salem w Północnej Karolinie stworzyli drukarkę biologiczną, która wykorzystuje własne komórki skóry osoby do tworzenia nowych warstw skóry i nakładania ich bezpośrednio na ranę.
Nowa praca, która teraz pojawia się w czasopiśmie Raporty naukowe, szczegółowo opisuje rozwój tej nowej technologii.
Procedura obejmuje pobranie głównych komórek skóry zwanych fibroblastami skóry i keratynocytami naskórka z biopsji normalnej tkanki skóry danej osoby.
Naukowcy rozszerzyli komórki i zmieszali je w hydrożel. Następnie umieścili je w drukarce biologicznej, która skanuje ranę osoby, przesyła dane do oprogramowania i informuje urządzenie, gdzie umieścić wydrukowane warstwy skóry.
Powstały materiał jest w unikalny sposób drukowany, aby dokładnie dopasować się do obszarów rany osoby, w których jest potrzebny, bez konieczności przeszczepu skóry dawcy.
Ta technika może naśladować naturalną funkcję skóry i przyspieszyć jej naturalny kształt, co oznacza, że gojenie może zająć mniej czasu i wiąże się z mniejszym ryzykiem.
„Unikalnym aspektem tej technologii jest mobilność systemu i możliwość zarządzania rozległymi ranami na miejscu poprzez ich skanowanie i pomiary w celu osadzenia komórek bezpośrednio tam, gdzie są potrzebne do wytworzenia skóry”.
Główny autor badania Sean Murphy, Ph.D.
Przewlekłe rany są trudne do wyleczenia
Rana goi się zwykle do 4-6 tygodni, w zależności od ciężkości i rozmiaru. Jeśli jednak nie zagoi się w tym czasie, lekarze uważają to za ranę przewlekłą. Wiele czynników może powodować przewlekłą ranę, w tym cukrzycę i złe odżywianie.
Istnieje wiele sposobów, w jakie pracownicy służby zdrowia próbują wyleczyć przewlekłą ranę. Opatrunek na rany jest ważną częścią pielęgnacji i gojenia się ran, ale różnią się one ceną i skutecznością.
Przeszczepy skóry to kolejna opcja zarówno w przypadku ran przewlekłych, jak i oparzeń, które obejmują dużą powierzchnię tkanki. Przeszczepy skóry mogą pochodzić z innego obszaru ciała, zwanego źródłami autologicznymi lub mieć postać substytutów skóry.
Biodrukowane warstwy skóry mogą być kolejną rewolucją w gojeniu ran. Dr James Yoo, który kierował zespołem badawczym, wyjaśnia, że warstwy skóry z nadrukiem biologicznym pomagają ludziom znacznie szybciej rozpocząć proces gojenia.
Wspomina również, że inne metody leczenia i zamykania ran tak naprawdę nie pomagają w tworzeniu skóry, tak jak ta metoda.
Naukowcy zauważają, że przeszczepy skóry są powszechne, ale mogą mieć wiele wad. Na przykład przeszczepy autologiczne mogą być ograniczone z powodu niedoboru zdrowej tkanki. Ponadto przeszczepy skóry dawcy mogą wiązać się z ryzykiem odrzucenia tkanki.
Nowa drukarka biologiczna pomaga złagodzić te zagrożenia, ponieważ pomaga skórze formować się na zewnątrz od środka rany, co ma miejsce tylko wtedy, gdy do jej powstania wykorzystywane są własne komórki człowieka.
„Brak znaczącej różnicy”
Odkrycia są zachęcające, ale nasz wewnętrzny redaktor ds. Badań, dr Yella Hewings-Martin, powiedział:
„Bioprinter z powodzeniem dostarczył komórki na powierzchnię rany. Ale nie było znaczącej różnicy w szybkości gojenia się ran, gdy autorzy porównali swoje urządzenie z komórkami stosowanymi w sprayu, metodą, którą stosuje już wiele klinik ”.
Kontynuowała: „Były pewne dowody na to, że powierzchnia skóry goiła się szybciej, ale dopiero okaże się, jakie korzyści może przynieść drukarka biologiczna w porównaniu z istniejącą technologią”.
Chociaż naukowcy wykazali, jak działa ta metoda na modelach demonstracyjnych, następnym krokiem jest zaplanowanie badań klinicznych na ludziach.
Nie ma ram czasowych, w których ta technologia mogłaby znaleźć się przy łóżku pacjenta i stanowić część standardowego leczenia ran. Jest to jednak obiecujący początek metody, która może zmienić podejście lekarzy do leczenia ran w przyszłości.
