Инъекционная «кожа в шприце» может залечить ожоги без шрамов

Пока у нас есть здоровая кожа, мы не задумываемся. Однако, если мы получим серьезные раны или другие травмы, становится ясно, что кожа является защитой организма от внешнего мира. Поэтому помощь телу восстановить кожный барьер после серьезных ожогов может быть вопросом жизни и смерти.

Большие ожоги часто обрабатывают путем пересадки тонкого слоя верхней части кожи, эпидермиса. Это в основном состоит из одного типа ячейки. Пересадка только эта часть кожи приводит к тяжелым рубцеванию.

Под эпидермисом существует более толстый и более продвинутый слой кожи, называемый дермой. Он имеет кровеносные сосуды, нервы, волосяные фолликулы и другие структуры, необходимые для функции кожи и эластичности. Тем не менее, пересадка также дерма редко является вариантом, так как процедура оставляет рану такой же большой, как заживление раны.

Хитрость заключается в создании новой кожи, которая не становится рубцовой тканью, а функционирующей дермой.

“The dermis is so complicated that we can’t grow it in a lab. We don’t even know what all its components are. That’s why we, and many others, think that we could possibly transplant the building blocks and then let the body make the dermis itself,” says Johan Junker, researcher at the Swedish Center for Disaster Medicine and Traumatology and docent in plastic surgery at Linköping University, who led the study published in Усовершенствованные медицинские материалыПолем

Наиболее распространенный тип клеток в дерме, клетка соединительной ткани или фибробласт, легко удалить из тела и выращивать в лаборатории. Клетка соединительной ткани также имеет преимущество в том, что она способна развиваться в более специализированные типы клеток в зависимости от того, что необходимо. Исследователи, стоящие за исследованием, обеспечивают каркас, когда клетки растут на крошечных пористых шариках желатина, вещества, подобном коллагену кожи. Но жидкость, содержащая эти шарики, вылитые на рану, не останется там.

Решением исследователей к проблеме является смешивание желатиновых шариков с гелем, состоящим из другого специфичного для тела вещества, гиалуроновой кислоты. Когда бусы и гель смешаны, они подключены, используя так называемое химию Click. Результатом является гель, который несколько упрощен, можно назвать кожей в шприце.

«Гель имеет специальную особенность, которая означает, что он становится жидкостью при воздействии легкого давления. Вы можете использовать шприц для применения его к ране, и после того, как он применяется, он снова станет гель-похожим. Это также позволяет 3D-печати геля с клетками в нем»,-говорит Даниэль Айли, профессор молекулярной физики в Университете Линкёпинга, который вел исследование вместе с Иоханом Жанкером.

В текущем исследовании исследователи 3D-пехоты с 3D-печатью, которые были помещены под кожу мышей. Результаты указывают на потенциал этой технологии, которая будет использоваться для выращивания собственных клеток пациента из минимальной биопсии кожи, которые затем 3D-печать в трансплантат и применяются к ране.

«Мы видим, что клетки выживают, и ясно, что они производят различные вещества, которые необходимы для создания новой дермы. Кроме того, в трансплантатах образуются кровеносные сосуды, что важно для ткани для выживания в организме. Мы находим этот материал очень перспективным», – говорит Йохан Юнкер.

Кровеносные сосуды являются ключом к различным применениям для инженерных тканевых материалов. Ученые могут выращивать клетки в трехмерных материалах, которые можно использовать для построения органоидов, то есть мини-версии органов. Но есть узкое место, поскольку эти модели ткани касаются этих тканевых моделей; Им не хватает кровеносных сосудов для транспортировки кислорода и питательных веществ в клетки. Это означает, что существует ограничение на то, насколько большие структуры могут получить до того, как клетки в центре умирают от недостатка кислорода и питательных веществ.

Исследователи LIU могут быть на шаг ближе к решению проблемы поставки кровеносных сосудов. В другой статье, также опубликованной в Усовершенствованные медицинские материалы, тИсследователи он описывает метод изготовления нитей из материалов, состоящих из 98 -процентной воды, известной как гидрогели.

«Гидрогельные нити становятся довольно упругими, поэтому мы можем завязывать их узлы. Мы также показываем, что их можно сформировать в мини-трубки, которые мы можем перекачивать жидкость или расти клеток кровеносных сосудов»,-говорит Даниэль Айли.

Мини-трубки или перфузируемые каналы, как их также называют исследователями, открывают новые возможности для разработки кровеносных сосудов для эг-органоидов.

Ларс Кёльби, профессор пластической хирургии в университетской больнице Сахлгренска в Гетеборге, также принял участие в проекте. Исследование получило финансирование от, среди прочего, Фонда Эрлинг-Перссона, Европейского исследовательского совета (ERC), Шведского исследовательского совета и Фонда Кнута и Алисы Валленберг.