Прорыв в кожной трансплантации. Ученые разработали уникальную "биологическую одежду"

Исследователи предполагают, что 3D искусственные кожные трансплантаты произведут революцию в пластической и реконструктивной хирургии.

Одна из основных проблем пластической и реконструктивной хирургии заключается в том, что медикам крайне сложно работать с плоскими листами искусственной кожи, когда их необходимо наложить на неудобные участки тела, пишет IFL Science.

Биоинженеры из Колумбийского университета сосредоточились на совершенно новом методе, который они сами назвали "биологической одеждой" — по сути, новая технология позволит создавать бесшовные трехмерные ткани, которые медики смогут трансплантировать непосредственно на тело пациента.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Для примера можно взять человеческую руку. Наложение кожных трансплантатов в случае получения сильных ожогов может оказаться весьма сложным и трудоемким, особенно если в распоряжении медиков лишь плоские листы искусственной кожи. Однако с помощью нового метода, ученые, по сути, смогут вырастить трехмерную перчатку из искусственной кожи, которую медики в последствии смогут просто надеть на рану пациента.

По словам ведущего разработчика "биологической одежды" из Колумбийского университета Хасана Эрбиля Абачи, новая разработка позволит снизить потребность в наложении швов, а также значительно сократит продолжительность операций и существенно улучшит эстетический результат.

Однако биоинженеры отмечают, что преимущества их новой "биологической кожи" не ограничиваются лишь тем, что трансплантаты лучше выглядят и легче накладываются. Одним из основных преимуществ данного метода является тот факт, что 3D-кожа функционирует более эффективно, чем трансплантаты, состоящие из отдельных кусочков плоской искусственной кожи. Это подтверждают лабораторные исследования.

Процесс создания "биологической кожи" весьма трудоемок и состоит из нескольких важных этапов:

3D-лазерное сканирование целевой части тела;
печать на 3D-принтере полной модели;
наложение на модель клеток фибробластов — они производят необходимый коллаген;
через 14 дней добавляется суспензия кератиноцитов — клетки, составляющие внешний слой кожи;
прикрепление и рост клеток.

В общей сложности процесс создания "биологической кожи" занимает около трех недель. Отметим, что для создания плоских кусочков искусственной кожи, по сути, потребуется приблизительно такое же количество времени.

По словам Абачи, они с коллегами также проверили свое творение в ряде лабораторных тестов. Для этого они пересадили некоторые конструкции человеческой кожи на задние конечности мышей. Исследователи отмечают, что вся процедура заняла от силы 10 минут и была похожа на "одевание мышам шорт".

Через четыре недели исследователи проверили трансплантаты и обнаружили, что они легко интегрировали с окружающей кожей, а мыши могли полностью функционировать своими ногами. Ученые отмечают, что эксперимент на мышах стал первым шагом в лабораторных исследованиях, потребуется еще несколько лет исследований на животных, чтобы приступить к клиническим испытаниям на людях.

Биоинженеры отмечают, что в будущем можно будет создавать персонализированные трансплантаты из собственных клеток кожи пациента. Кроме того, по словам Абачи, они также видят в новой разработке потенциал для использования этой технологии при трансплантации лица.

Ранее Фокус писал о том, что биологи напечатали книгу на молекуле ДНК.