Pacjent z ciężkimi obrażeniami oparzeniowymi trafia do ośrodka oparzeniowego, który potrzebuje natychmiastowego przeszczepu skóry. Chirurg przychodzi z małym, podręcznym urządzeniem i szybko rozprowadza cienkie arkusze sztucznej skóry na rany tak łatwo, jak zwijanie taśmy samoprzylepnej.
Ten scenariusz może stać się rzeczywistością dzięki nowemu urządzeniu opracowanemu przez kanadyjskich naukowców: ręcznej drukarce 3D do skóry, która osadza warstwy tkanki skórnej na oparzeniach i innych urazach.
„Jestem przekonany, że podchodzimy do tego bardzo sprawnie” - mówi Axel Guenther, profesor inżynierii na Uniwersytecie w Toronto, który nadzorował badania. „Ma szansę dostać się do klinik”.
Obecnie oparzeni pacjenci stają przed wyjątkowo trudną drogą. Urazy poparzeniowe są niezwykle bolesne, trudne do wyleczenia i podatne na infekcje. Zazwyczaj pacjenci z poważnymi oparzeniami otrzymują autologiczny przeszczep skóry, w którym lekarze golą kawałek zdrowej skóry, aby pokryć zraniony obszar. Ale jeśli oparzenie jest bardzo duże, nie ma wystarczającej ilości zdrowej skóry, aby się obejść. Ponadto, golenie zdrowej skóry tworzy nowy zraniony obszar, kolejne źródło bólu i możliwej infekcji.
Z powodu tych wyzwań badacze od dawna szukają metod tworzenia sztucznych przeszczepów skóry, zarówno z materiałów biologicznych, jak i syntetycznych. Na rynku istnieje wiele takich produktów, ale mają one ograniczenia: niektóre są drogie, niektóre mogą być używane tylko tymczasowo, niektóre wymagają tygodni, aby utworzyć je z własnych komórek skóry pacjenta.
Naukowcy z University of Toronto opracowali drukarkę wielkości pudełka na buty, ważącą mniej niż jeden kilogram (2, 2 funta). Dozuje paski „bio atramentu” wykonane z materiałów biologicznych. Materiały te obejmują kolagen - najbardziej obfite białko w skórze właściwej lub środkowej warstwie skóry - i fibrynę, białko potrzebne do gojenia się ran. Paski sztucznej skóry można osadzać bezpośrednio na zranionym obszarze.
przez GIPHY
„Analogią jest dozownik taśmy izolacyjnej, w którym zamiast rolki taśmy znajduje się mikrourządzenie, które wyciska kawałek taśmy bibułkowej”, mówi Guenther. Zostało to również porównane z dozownikiem typu white-out.
Badanie zostało niedawno opublikowane w czasopiśmie Lab on a Chip .
Naukowcy z powodzeniem przetestowali urządzenie na świniach i mają nadzieję przejść na próby na ludziach w ciągu najbliższych kilku lat. Jeśli urządzenie działa na ludziach, zespół będzie musiał ściśle współpracować z chirurgami palącymi, aby zbadać przepływy pracy w sali operacyjnej, aby opracować system, który zaspokoi ich potrzeby pod względem wielkości i prędkości.
Palmer Bessey, zastępca dyrektora William Randolph Hearst Burn Center w New York-Presbyterian / Weill Cornell Medical Center, jednym z największych wyzwań w opracowywaniu produktów i technik syntetycznych przeszczepów skóry jest infekcja.
„Ludzie z dużymi oparzeniami są podatni na infekcje” - mówi Bessey. „A infekcja zakłóci gojenie się rany. Może sprawić, że cały ten fantazyjny drogi magiczny materiał w ogóle nie przeżyje”.
Aby nowy materiał lub technika działała, musiałaby być w stanie wytrzymać infekcje. Idealny materiał i technika pozostawiłyby mniej blizny niż tradycyjne przeszczepy.
„Materiał, który chcesz, by przetrwał w trudnym środowisku chorego pacjenta” - mówi Bessey.
Bessey twierdzi, że wyniki badań w Toronto są obiecujące, ponieważ mogą potencjalnie wytworzyć duże ilości materiału do przeszczepu skóry w krótkim czasie.
„Im dłużej pacjenci leżą z otwartymi ranami, tym bardziej są podatni na infekcje” - mówi.
Bessey mówi, że istnieje wiele zespołów badawczych w Ameryce i za granicą, które obecnie pracują nad lepszymi przeszczepami skóry.
„To byłoby wspaniałe, po prostu wspaniałe” - mówi. „Ale są prawdziwe wyzwania”.
