Биоинженеры вырастили «перчатку» из кожи: для пересадки ее нужно просто надеть

В Колумбийском университете придумали тип кожи, на трансплантацию которой уходит всего 10 минут. По словам медиков, это станет прорывом в лечении ожогов и больших ран

В лаборатории Альберто Паппалардо, врача и постдока, специализирующегося на дерматологии и тканевой инженерии в Медицинском центре Колумбийского университете, вырастили специализированный материал — «кожную конструкцию». Это целый лист человеческих клеток, который может быть имплантирован на рану, слишком большую для трансплантата из другой части тела. 

Кожная конструкция в форме руки

Технология выращивания кожных конструкций не претерпела особых изменений за 40 лет; обычно они представляют собой плоские прямоугольные или круглые заплатки. Это проблема, говорит Хасан Эрбиль Абачи, доцент, биоинженер и советник Паппалардо, потому что эти формы не соответствуют формам частей тела, таких как пальцы и лица. Наложение двухмерных пластырей на трехмерные контуры требует больше пластырей, а значит, больше швов и более длительных операций. Это выглядит хуже эстетически и хуже работает механически. 

https://hightech.fm/wp-content/uploads/2023/02/hand_video-1.mp4

В статье в журнале Science Advances команда описала свой процесс изготовления трехмерного трансплантата, который они называют «бескрайним», то есть он имеет форму, соответствующую части тела, и не имеет швов. Они начали с 3D-печати каркаса, позволяющего клеткам кожи расти в нужной форме. Паппалардо посеял человеческие клетки слоями вокруг каркаса, а затем подождал, пока эти клетки построят плотную сеть структурных молекул. Сконструированная кожа более точно повторяет форму и функции, чем любая другая до нее, а когда ее испытали на мыши, она интегрировалась так, как будто это была родная кожа — на процедуру накладки потребовалось 30 секунд, а на всю операцию — 10 минут.

Команда Абачи начала свой эксперимент с выращивания кожи простой цилиндрической формы. Она использовала 3D-сканирование, или цифровую модель для печати проницаемого пластикового каркаса для клеток двух слоев кожи — внутренней дермы и внешнего эпидермиса. Паппалардо отлил фибробласты (клетки дермы) с коллагеном вокруг строительного леса. В течение двух недель слой созревал, а затем ученый посеял кератиноциты — клетки эпидермиса. Эта комбинация в течение недели находилась под воздействием воздуха с одной стороны и жидкости с другой — как наша кожа. И это сработало. «Мы подумали: если мы можем сделать цилиндр, то получится сделать любую форму», — говорит Абаци.

Прорыв положил начало дебатам внутри научной группы: одна группа ученых хотела вырастить лицо, но победила та, которая хотела попробовать руку. Они представили себе пятипалую структуру, которую можно было бы вскрыть у запястья, надеть как перчатку, а затем наложить швы. «Вам придется накладывать повязки только в области запястья, и на этом операция будет закончена», — говорит Абаци.

Поэтому в лаборатории напечатали пятипалый каркас размером с пачку сахара, подготовили клетки, как и раньше, а затем проверили, насколько хорошо эта конструкция держится по сравнению с традиционными трансплантатами. При испытании на механическую деформацию «безграничные» конструкции превосходили плоские на 400%. 

Но может ли подобный трансплантат кожи действительно прижиться? Демонстрация Паппалардо на мышах, которую он в итоге провел 11 раз, утверждает, что да. Он выбрал заднюю конечность мыши, поскольку геометрия этой области очень сложна. Через четыре недели после замены кожи искусственная конструкция полностью интегрировалась в окружающую кожу мыши.



Читать далее:

Землю в Китае пробурили на рекордную глубину

Дело не в Земле: ученые объяснили, почему Солнечная система является самой редкой

Спаривание жирафов оказалось еще более странным, чем считалось ранее

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Астрономы сфотографировали «детство Вселенной» до появления галактик
Космос
Прощальные кадры: лунный модуль сфотографировал закат на Луне
Наука
Гены загадочных предков людей повлияли на работу мозга, показало исследование
Наука
В Петербурге открыли лабораторию для создания компьютеров, которые имитируют работу мозга
Наука
Телескоп «Евклид» показал 26 млн галактик: опубликованы первые результаты миссии
Космос
Крошечных морских животных увеличили в пять раз, чтобы рассмотреть их клетки
Наука
В Сеченовском Университете появится «умная» операционная 
Новости
Операторы связи начали заменять китайское оборудование на российское
Новости
В России хотят обязать использование отечественных процессоров для ИИ
Новости
Посмотрите на первого робота-гуманоида Nvidia в действии
Новости
Образцы с обратной стороны Луны показали, какой она была в прошлом
Космос
Морские интернет-кабели научились «прослушивать» на предмет саботажа
Новости
Нового рекорда на термоядерном синтезе добились в России
Наука
Российские ученые разработали материалы для памяти будущего  
Наука
Выяснилось, какие мутации ДНК ускоряют старение  
Наука
«Суперджет» с российскими двигателями ПД-8 впервые поднялся в воздух
Новости
Светочувствительные нановолокна ускорили рост нейронов  
Наука
ChatGPT может «заболеть» тревожностью и депрессией, но есть способ его «успокоить»  
Новости
Москва сократила выбросы углерода на 190 000 тонн благодаря электробусам  
Новости
Игуаны совершили рекордное путешествие миллионы лет назад: они проплыли по океану 8 000 км
Наука