Ученые из Института регенеративной медицины Уэйк-Форест (WFIRM) создали мобильную систему биопечати кожи — первую в своем роде, которая позволяет наносить двухслойную кожу непосредственно на рану. Исследования опубликованы в журнале Nature's Scientific Reports.
Разработка Института Уэйк-Форест позволяет справиться как с хроническими и незаживающими ранами — диабетическими язвами, например, так и с ожоговыми травмами. Особенно это актуально в военных условиях, так как ожоги составляют 10–30% от всех боевых потерь среди военнослужащих.
«Уникальным аспектом этой технологии является мобильность системы и возможность работы на месте. Система сканирует и измеряет раны, чтобы поместить клетки непосредственно туда, где они необходимы для создания кожи», — рассказал Шон Мерфи, доцент WFIRM.
Основные клетки кожи — дермальные фибробласты и эпидермальные кератиноциты — легко выделяются из небольшой биопсии неповрежденной ткани и расширяются. Фибробласты — это клетки, которые синтезируют внеклеточную матрицу и коллаген. Они, в свою очередь, играют критическую роль в заживлении ран, в то время как кератиноциты являются преобладающими клетками в эпидермисе, самом внешнем слое кожи.
Клетки смешивают с гидрогелем и помещают в биопринтер. Интегрированная технология обработки изображений, включающая в себя устройство, которое сканирует рану, передает данные в программное обеспечение, чтобы сообщить печатающим головкам, какие ячейки следует доставлять именно в рану слой за слоем. Это копирует и ускоряет формирование нормальной структуры и функции кожи.
Исследователи продемонстрировали подтверждение концепции системы путем печати кожи непосредственно на доклинических моделях.