Мобільний біопринтер допоможе лікувати рани

Дослідний зразок біопринтера шкіри.

Одного разу біопринтер, наповнений клітинами пацієнта, зможе бути доставлений прямо до його лікарняного ліжка і надрукує, шар за шаром, шкіру поверх рани або опіку. І такий день не так вже й далеко.

Вчені з Інституту регенеративної медицини Вейк-Фореста (Wake Forest Institute for Regenerative Medicine, WFIRM) створили мобільну систему біопечатки шкіри. Це перший у своєму роді біопринтер, він дозволяє друкувати двошарову шкіру безпосередньо в рані.

«Унікальність технології в тому, що це мобільна система, і з її допомогою можна безпосередньо в місці знаходження пацієнта лікувати великі рани, скануючи їх, щоб помістити клітини безпосередньо туди, де необхідно створити шкіру», - говорить Шон Мерфі (Sean Murphy), Ph.D., провідний автор дослідження, опублікованого в Scientific Reports.

Для хронічних, великих, невиліковних ран, таких як пролежні при діабеті, особливо цінне таке лікування, оскільки вони вимагають багаторазової терапії.

Більшість клітин шкіри - шкірні фібробласти та епідермальні кератиноцити, їх легко ізолювати при невеликій біопсії неушкодженої тканини і розмножити. Фібробласти - клітини, що синтезують позаклітинний матрикс і колаген, вони відіграють ключову роль у загоєнні ран. Кератиноцити - переважаючі в епідермісі клітини, зовнішній шар шкіри.

Клітини змішуються в гідрогелі і поміщаються в біопринтер. Для вбудованої технології обробки зображень потрібен прилад, який сканує рану і надає дані програмі, які клітини і куди потрібно доставити - шар за шаром. Після такої операції почнеться і прискориться формування нормальної структури шкіри та її функціонування.

Дослідники показали дослідний зразок системи, але надрукували шкіру поки тільки на доклінічних моделях.

Наступний крок - провести клінічні випробування на людях. Зараз пересадка шкіри для лікування ран і опіків - «золотий стандарт» технології. Але спроби точного покриття ран часто стикаються з перешкодами, особливо у випадках обмеженої можливості знайти здорову шкіру. Пересадка шкіри від донора - варіант вирішення цієї проблеми, але є ризик імунного відторгнення пересадженої шкіри і формування шрамів. Біопринтер, розроблений в Інституті регенеративної медицини, зможе формувати нову шкіру прямо в рані, причому будуть використані власні клітини пацієнта, а, значить, тканина не буде відторгатися.

«У технології великий потенціал, більше не потрібно болючої пересадки шкіри, яка тягне додаткове каліцтво пацієнта, і без того потерпає від великої рани або опіку, - говорить директор інституту, Ентоні Атала (Anthony Atala), M.D., співавтор статті. - Мобільний біопринтер зможе допомогти в лікуванні великих ран, прискорить надання допомоги і знизить її вартість».