Исследователи разработали 3D-печать «кожи в шприце», используя собственные клетки пациента для создания функциональной дермы, которая может изменить способ лечения тяжелых ожогов.
Большие ожоги часто обрабатывают путем пересадки тонкого слоя с поверхности кожи – эпидермис, который в основном состоит из одного типа клетки. Тем не менее, замена только этого слоя приводит к серьезным рубцам.
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 только дерма редко является вариантом, так как процедура оставляет рану такой же большой, как рана, которую нужно заживить.
Хитрость заключается в создании новой кожи, которая не становится рубцовой тканью, а функционирующей дермой.
Пересадка строительных блоков дермы
«Дермис настолько сложна, что мы не можем выращивать ее в лаборатории. Мы даже не знаем, что такое все его компоненты. Вот почему мы и многие другие думаем, что мы можем пересадить строительные блоки, а затем позволить телу сделать саму дерму», – говорит Йохан Янкер, исследователь Шведский центр медицины и травматологии стихийных бедствийкоторый руководил исследованием, опубликованным в Усовершенствованные медицинские материалыПолем
Наиболее распространенный тип клеток в дерме – клетка соединительной ткани или фибробласт – легко удалить из тела и выращивать в лаборатории. Клетки соединительной ткани также могут развиваться в более специализированные типы клеток. В исследовании исследователи предоставили каркас, выращивая клетки на крошечных пористых шариках желатина – вещество, подобное коллагену кожи. Тем не менее, жидкость, содержащая эти шарики, не останется на месте при наличии на рану.
‘Кожа в шприце’
Исследователи решили эту проблему, смешивая желатиновые шарики с гелем, состоящим из другого специфичного для тела вещества-гиалуроновой кислоты. Бусы и гель затем смешивают с использованием процесса, известного как Click Chemistry. Результатом является гель, который можно эффективно назвать «кожей в шприце».
«Гель имеет специальную особенность, которая означает, что он становится жидкостью при воздействии светового давления. Вы можете использовать шприц для применения его, например, к ране, и после применения он снова становится гель Университет LinköpingПолем
Многообещающие результаты мышей
В текущем исследовании исследователи 3D-пехоты с 3D-печатью и имплантировали их под кожу мышей. Результаты показывают, что эта технология может вырастить собственные клетки пациента из минимальной биопсии кожи, которая затем может быть 3D-печать в трансплантат и применять 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 многообещающим», – говорит Йохан Юнкер.
Борьба с ограничением кровеносного сосуда
Кровеносные сосуды необходимы для многих применений инженерных тканевых материалов. Ученые могут выращивать клетки в трехмерных структурах для создания органоидов, но в этих моделях отсутствует сосуды, необходимые для транспортировки кислорода и питательных веществ в клетки. В результате их размер ограничен – клетки в центре умирают когда -то лишены кислорода и питательных веществ.
Ученые могут выращивать клетки в трехмерных структурах для создания органоидов, но в этих моделях отсутствует сосуды, необходимые для транспортировки кислорода и питательных веществ в клетки.
Исследователи LIU могут быть ближе к решению этой проблемы, описывая метод изготовления потоков из материалов, состоящих из 98 процентов воды, известных как гидрогели.
«Гидрогельные нити становятся довольно упругими, поэтому мы можем завязывать их. 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 называют исследователи, позволяют развивать кровеносные сосуды в органоидах.
В будущем
Развитие «кожи в шприце» знаменует собой важный шаг к эффективным ожогам, который восстанавливает как форму, так и функцию поврежденной кожи. Сочетая клетки, полученные из пациента с продвинутыми биоматериалами, исследователи создали 3D-принципиальный гель, который поддерживает образование дермы и рост кровеносных сосудов-два ключевых фактора в долгосрочном заживлении. Помимо ожогов, потенциал технологии для преодоления ограничений кровеносных сосудов может ускорить прогресс в исследованиях органоидов и других применениях регенеративной медицины, что приблизило науку к созданию полностью функциональных, выращиваемых лабораториями тканей.
1755261849
#Ученые #развивают #3Dпечать #дермы #для #более #быстрого #восстановления #ожогов
2025-08-15 12:31:00
Ещё по этой теме
