Βιοεκτυπωτής «εκτυπώνει» δέρμα που επουλώνει τις πληγές

Το νέο σύστημα κινητού βιοεκτυπωτή θα παρέχει επιτόπια διαχείριση των εγκαυμάτων, ανιχνεύοντας το τραύμα και «εκτυπώνοντας» δέρμα σε στρώσεις στο σημείο της πληγής.

Η μέρα που ένας «βιοεκτυπωτής» γεμάτος με τα κύτταρα ενός ασθενούς θα μπορεί να μεταφερθεί δίπλα στο νοσοκομειακό κρεβάτι για να θεραπεύσει εκτεταμένα τραύματα ή εγκαύματα στο δέρμα, έτσι ώστε να ξεκινήσει τη διαδικασία επούλωσης, είναι πιο κοντά από ό,τι φανταζόμαστε.

Οι επιστήμονες του Wake Forest Institute for Regenerative Medicine (WFIRM) δημιούργησαν ένα τέτοιο κινητό σύστημα βιοεκτύπωσης δέρματος – το πρώτο του είδους του – το οποίο επιτρέπει την εκτύπωση στρώσεων του δέρματος απευθείας σε μια πληγή.

«Η μοναδική πτυχή αυτής της τεχνολογίας είναι η κινητικότητα του συστήματος και η δυνατότητα να παρέχεται επί τόπου διαχείριση εκτεταμένων τραυμάτων μέσω της σάρωσης και μέτρησής τους, προκειμένου να γίνει εναπόθεση των κυττάρων ακριβώς εκεί που χρειάζονται για να δημιουργηθεί το δέρμα», δήλωσε ο Sean Murphy, επίκουρος καθηγητής στο WFIRM και βασικός συγγραφέας της μελέτης που δημοσιεύτηκε στο Nature’s Scientific Reportsjournal.

Πώς λειτουργεί

Τα βασικά δερματικά κύτταρα, οι ινοβλάστες και τα κερατινοκύτταρα, απομονώνονται εύκολα με μια μικρή βιοψία των μη τραυματισμένων ιστών. Οι ινοβλάστες είναι κύτταρα που συνθέτουν την εξωκυττάρια μήτρα του δέρματος και το κολλαγόνο, τα οποία παίζουν κρίσιμο ρόλο στην επούλωση των πληγών, ενώ τα κερατινοκύτταρα είναι τα κυρίαρχα κύτταρα που βρίσκονται στην επιδερμίδα, το εξωτερικό στρώμα του δέρματος.

Τα κύτταρα αναμιγνύονται μέσα σε υδρογέλη και τοποθετούνται στον βιοεκτυπωτή. Η ενσωματωμένη τεχνολογία απεικόνισης που περιλαμβάνει μια συσκευή που ανιχνεύει το τραύμα, τροφοδοτεί τα δεδομένα στο λογισμικό έτσι ώστε αυτό να δώσει εντολή για το ποια ακριβώς κύτταρα θα μεταφερθούν σε ποιο σημείο της πληγής. Η διαδικασία αυτή επαναλαμβάνεται και επιταχύνει το σχηματισμό της φυσιολογικής δομής του δέρματος.

Οι ερευνητές παρουσίασαν στοιχεία για τη μεθοδολογία του συστήματος, εκτυπώνοντας απευθείας το δέρμα σε προκλινικά μοντέλα. Το επόμενο βήμα είναι η διεξαγωγή κλινικής δοκιμής στον άνθρωπο.

Οι υπάρχουσες θεραπείες

Επί του παρόντος, τα μοσχεύματα του δέρματος για τη θεραπεία τραυμάτων και εγκαυμάτων αποτελούν τη «χρυσή λύση», αλλά η επαρκής κάλυψη των πληγών είναι συχνά μια πρόκληση, ιδιαίτερα όταν υπάρχει περιορισμένη διαθεσιμότητα υγιούς δέρματος.

Τα μοσχεύματα δέρματος από τους άλλους δότες είναι επίσης μια επιλογή, αλλά υπάρχει κίνδυνος απόρριψης του μοσχεύματος από το ανοσοποιητικό σύστημα και σχηματισμού ουλής.

Με το σύστημα βιοεκτύπωσης του WFIRM, οι ερευνητές μπόρεσαν να δουν το νέο δέρμα να σχηματίζεται έξω από το κέντρο της πληγής και αυτό συνέβη μόνο όταν χρησιμοποιήθηκαν τα κύτταρα του ίδιου του ασθενούς, επειδή οι ιστοί έγιναν δεκτοί και δεν απορρίφθηκαν.

«Η τεχνολογία αυτή θα μπορούσε να εξαλείψει την ανάγκη για δερματικά μοσχεύματα που προκαλούν περαιτέρω παραμόρφωση σε ασθενείς με μεγάλες πληγές ή εγκαύματα», δήλωσε ο διευθυντής του WFIRM, Anthony Atala και εκ των συγγραφέων της μελέτης και κατέληξε λέγοντας: «Ένας κινητός βιοεκτυπωτής που θα μπορεί να παρέχει επιτόπια διαχείριση των εκτεταμένων πληγών θα μπορούσε να βοηθήσει σε γρηγορότερη παροχή φροντίδας και στη μείωση του κόστους για τους ασθενείς».