Пациента с тяжелыми ожоговыми травмами доставляют в ожоговый центр, где немедленно требуется пересадка кожи. Хирург приходит с небольшим портативным устройством и быстро распределяет тонкие листы искусственной кожи на раны так же легко, как скотч.
Этот сценарий может стать реальностью благодаря новому устройству, разработанному канадскими учеными: портативному трехмерному кожному принтеру, который наносит слои кожной ткани на ожоги и другие травмы.
«Я уверен, что это очень эффективный подход, к которому мы стремимся», - говорит Аксель Гюнтер, профессор инженерного дела в университете Торонто, который руководил исследованиями. «У него действительно есть шанс попасть в клиники».
В настоящее время ожоговые пациенты сталкиваются с чрезвычайно трудной дорогой. Ожоговые травмы общеизвестно болезненны, трудно поддаются лечению и подвержены инфекциям. Обычно пациенты с серьезными ожогами получают аутологичный кожный трансплантат, где врачи сбривают кусок здоровой кожи, чтобы покрыть поврежденную область. Но если ожог очень большой, здоровой кожи недостаточно, чтобы ее можно было обойти. Кроме того, бритье здоровой кожи создает новую поврежденную область, еще один источник боли и возможной инфекции.
Из-за этих проблем исследователи долго искали методы создания искусственных кожных трансплантатов из биологических или синтетических материалов. На рынке имеется ряд таких продуктов, но у них есть ограничения: некоторые из них дорогие, некоторые можно использовать только временно, а некоторые занимают недели, чтобы создать из собственных клеток кожи пациента.
Исследователи из Университета Торонто разработали принтер размером с обувную коробку весом менее одного килограмма (2, 2 фунта). Распределяет полоски «био чернил» из биологических материалов. Эти материалы включают коллаген - самый распространенный белок в дерме или среднем слое кожи - и фибрин, белок, необходимый для заживления ран. Полосы из искусственной кожи могут быть нанесены непосредственно на поврежденную область.
через GIPHY
«По аналогии это диспенсер для клейкой ленты, где вместо рулона ленты имеется микроустройство, которое раздавливает кусок тканевой ленты», - говорит Гюнтер. Это также было по сравнению с дозатором белого цвета.
Исследование было недавно опубликовано в журнале Lab on a Chip .
Исследователи успешно протестировали устройство на свиньях и надеются перейти к испытаниям на людях в ближайшие несколько лет. Если устройство работает на людях, команда должна будет тесно сотрудничать с ожоговыми хирургами для изучения рабочих процессов в операционной, чтобы разработать систему, которая отвечала бы их потребностям с точки зрения размера и скорости.
По словам Палмера Бесси, помощника директора Центра ожогов Уильяма Рэндольфа в Медицинском центре Нью-Йорка-Пресвитериана / Вейла Корнелла, одна из самых больших проблем в разработке продуктов и технологий искусственного кожного трансплантата - инфекция.
«Люди с большими ожогами подвержены заражению», - говорит Бесси. «И инфекция помешает заживлению раны. Это может привести к тому, что весь этот причудливый дорогой магический материал вообще не выживет».
Чтобы новый материал или техника работали, он должен быть в состоянии противостоять инфекциям. Идеальный материал и техника также оставили бы меньше шрама, чем традиционные трансплантаты.
«Материал, вы бы хотели, чтобы он выжил в суровых условиях реального больного пациента», - говорит Бесси.
Бесси говорит, что исследование в Торонто обещает, что оно потенциально может произвести большое количество материала для трансплантации кожи за короткое время.
«Чем дольше пациенты лежат с открытыми ранами, тем больше они подвержены инфекциям», - говорит он.
По словам Бесси, в Америке и за рубежом существует множество исследовательских групп, которые в настоящее время работают над улучшением трансплантации кожи.
«Это было бы невероятно, просто невероятно», - говорит он. «Но есть реальные проблемы».
