"Исследователи разрабатывают 3D-скинпринтер, который работает как валик для краски: накатывает био-чернила, которые ускоряют заживление ожоговых ран"
Исследователи разрабатывают 3D-скинпринтер, который работает как валик для краски: накатывает био-чернила, которые ускоряют заживление ожоговых ран. Устройство, разработанное группой исследователей из инженерного университета Торонто и больницы Саннибрук, покрывает раны равномерным слоем биоматериала, полоса за полосой.
University of Toronto Faculty of Applied Science & Engineering
Био-чернила, распределяемые печатающим валиком, состоят из клеток мезенхимальной стромы (MSC) – то есть стволовых клеток, которые дифференцируются в специализированные типы клеток в зависимости от окружающей среды. В этом случае материал MSC способствует регенерации кожи и уменьшает образование рубцов.
Команда исследователей
Проект возглавляет кандидат в доктора наук Ричард Ченг под руководством профессора Акселя Гюнтера. Исследование проводилось в тесном сотрудничестве с доктором Марком Йешке, директором ожогового центра Росса Тилли, и его командой в клинике Саннибрук (Sunnybrook). Об их успешных испытаниях in-vivo на ранах сообщается в журнале Biofabrication.
Исследование является важным шагом вперед для команды учёных, которая представила первый прототип скинпринтера в 2018 году. Считалось, что это первое устройство такого типа, которое формирует ткань на месте менее чем за две минуты.
Био-чернила: преимущества в заживлении ран
«Раньше мы доказывали, что можем наносить клетки на ожог, но не было никаких доказательств того, что были достигнуты какие-либо преимущества в заживлении ран – теперь мы это продемонстрировали», – говорит Гюнтер.
Текущий применяемый метод лечения ожогов – это аутологичная пересадка кожи, которая требует трансплантации здоровой кожи из других частей тела на рану. Но большие ожоги всего тела представляют огромную проблему. Ожоги полной толщины характеризуются разрушением как внешнего, так и самого внутреннего слоя кожи; эти ожоги часто покрывают значительную часть тела.
«При больших ожогах у вас недостаточно здоровой кожи, что может привести к смерти пациентов», – утверждает Марк Йешке, один из авторов исследования.
3D-скинпринтер
С 2018 года 3D-скинпринтер прошел 10 модернизаций, поскольку команда учёных движется к дизайну, который, как они предполагают, будут использовать хирурги в операционной. Текущий прототип включает одноразовую микрожидкостную печатающую головку для обеспечения стерилизации и мягкое колесо, которое следует за дорожкой печатающей головки, что позволяет лучше контролировать более широкие раны.
В конечном итоге создатели скинпринтера хотят еще больше уменьшить количество рубцов, а также помочь с заживлением ран.
Йешке считает, что ручной принтер для печати на коже можно будет увидеть в клинических условиях в течение следующих пяти лет: «Как только он будет использован в операционной, я думаю, что этот принтер изменит правила игры в плане спасения жизней. С таким устройством он может полностью изменить практику лечения ожогов и травм».
Источник:
Richard Y Cheng, Gertraud Eylert, Jean-Michel Gariepy, Sijin He, Hasan Ahmad, Yizhou Gao, Stefania Priore, Navid Hakimi, Marc G Jeschke, Axel Günther. Handheld instrument for wound-conformal delivery of skin precursor sheets improves healing in full-thickness burns. Biofabrication, 2020; 12 (2): 025002 DOI: 10.1088/1758-5090/ab6413
