Istraživači stvaraju umjetnu kožu s 3D-om koja omogućava cirkulaciju krvi

Pri liječenju teških opekline i trauma, regeneracija kože može biti stvar života ili smrti. Opsežne opekline obično se tretiraju presađivanjem tankog sloja epiderme, gornjeg sloja kože, iznekle drugdje na tijelu. Međutim, ova metoda ne samo ostavlja velike ožiljke, već i ne vraća kožu u prvobitno funkcionalno stanje. Osim ako se dermis, sloj ispod epiderme, koji sadrži krvne žile i živce, ne može se smatrati normalnom živom kožom.

Sada su rad švedskih istraživača možda približili lijekove kako bi mogli regenerirati živu kožu. Razvili su dvije vrste 3D tehnika bioprintinga kako bi umjetno stvorili debelu kožu koja je vaskularizirana, što znači da sadrži krvne žile. Jedna tehnika proizvodi kožu koja je prepuna stanica, a druga proizvodi proizvoljno u obliku krvnih žila u tkivu. Dvije tehnologije imaju različite pristupe istom izazovu. Pristupi su navedeni u dva studije Objavljeno u časopisu Advanced Healthcare Materials.

“Dermis je toliko kompliciran da ga ne možemo uzgajati u laboratoriju. Ne znamo ni koje su sve njegove komponente”, rekao je Johan Junker, izvanredni profesor na Sveučilištu Linköping i specijalist za plastičnu kirurgiju koji je vodio ovaj rad, u a izjava. “Zato mi i mnogi drugi mislimo da bismo mogli presaditi građevne blokove, a zatim pustiti tijelo da napravi sam dermis.”

Junker i njegov tim dizajnirali su bio-tintu nazvanu “μink” u kojoj su fibroblasti-stanica koje proizvode dermalne komponente poput kolagena, elastina i hijaluronske kiseline-uzgajaju se na površini malih spužvastih gelata i zatvorenih u gel hynaloronske kiseline. Izgradnjom ove tinte trodimenzionalno pomoću 3D pisača uspjeli su stvoriti strukturu kože ispunjene ćelijama visoke gustoće po volji.

U eksperimentu s transplantacijom koji koristi miševe, istraživači su potvrdili da su žive stanice rasle unutar fragmenata tkiva izrađenih od ove tinte, izlučujući kolagen i obnoviti komponente dermisa. Nove krvne žile također su rasle unutar grafta, što ukazuje da su ispunjeni uvjeti za dugotrajnu fiksaciju tkiva.

Krvne žile igraju izuzetno važnu ulogu u izgradnji umjetnih tkiva. Bez obzira na to koliko stanica se uzgajaju kako bi stvorili model tkiva, bez krvnih žila, kisik i hranjive tvari ne mogu se ravnomjerno prenijeti u sve stanice. I bez krvnih žila, kako raste struktura tkiva, stanice u središtu tkiva umiru.

Istraživački tim također je stvorio tehnologiju nazvanu osvježavanje (preusmjeravanje slobodno plutajućih suspendiranih hidrogelnih filamenata), što omogućava fleksibilnu konstrukciju krvnih žila u umjetnim tkivima tiskanjem i raspoređivanjem niti hidrogela koji iznosi 98 posto vode. Ove su niti mnogo teže od običnih gel materijala i mogu održati svoj oblik čak i kad su vezani ili pleteni. Štoviše, oni također imaju svojstva memorije u obliku koja im omogućuju da se vrate u svoj izvorni oblik, čak i kad se sruše.