Команда учёных из Университета Торонто (UoT) разработала инновационное устройство для 3D-биопечати. Новая компактная 3D-биоручка печатает ткань кожи на поверхности глубоких ран, тем самым инициируя и значительно ускоряя процессы восстановления и заживления повреждений. Портативный 3D-принтер способен формировать и устанавливать новый кожный покров прямо на повреждённых участках кожи в течение нескольких минут.

Разработкой новой 3D-биоручки занимался аспирант Навид Хакими под руководством доцента Акселя Гюнтера из факультета прикладных наук и инженерии в сотрудничестве с доктором Марком Йешке, директором Центра Росса Тилли Берн в больнице Саннибрук и профессором иммунологии на медицинском факультете. Результаты их проекта были подробно описаны в статье «Портативный принтер для биопечати кожи: формирование плоских биоматериалов и тканей на месте» и опубликованы в журнале «Lab on a Chip».

3D-печать кожных покровов, возможно, является одним из наиболее перспективных применений технологии биопечати и уже имеет ряд опробованных эффективных решений для регенерации тканей кожи. Однако текущее оборудование для биопечати, используемое в лабораториях, на сегодняшний день всё ещё является достаточно громоздким, сложным и довольно дорогостоящим, что ограничивает возможности его использования в клинических ситуациях. Учёные из Университета Торонто смогли найти решение подобных проблем, разработав бюджетное и практичное карманное устройство для лечения и заживления ран.

У пациентов с глубокими кожными ранами часто повреждены все три слоя кожи: эпидермис, дерма и гиподерма. Для восстановления кожных повреждений используется процедура под названием кожная пластика расщеплённым лоскутом: здоровая донорская кожа прививается на поверхностный эпидермис и часть лежащей в основе дермы пациента. Подобная процедура является достаточно сложной, ведь необходимо получить значительное количество здоровой кожи донора со слоями различной толщины. При этом часть повреждённой кожи всё равно остаётся открытой, что приводит к менее эффективному и более длительному процессу заживления.

Карманный 3D-биопринтер от UoT использует тканевые листы и специальные био-чернила, что позволяет улучшить регенерацию ткани. Тканевые листы накладывают на определенные участки ран, тем самым формируя основание для эффективного восстановления поврежденной кожи. Био-чернила состоят из биоматериалов на основе белка, включая коллаген, который является наиболее распространенным белком в дерме, а также фибрин - белок, который имеет решающее значение для заживления ран. Эти материалы с био-чернилами проходят в вертикальных полосах вдоль внутренней поверхности каждого листа ткани.

3D-биопечатное устройство, напоминающее кассетный диспенсер, имеет размер небольшой коробки для обуви, весит менее килограмма (2,2 фунта) и требует минимальной подготовки пользователя. Команда надеется, что когда-нибудь их портативный 3D-биопринтер можно будет использовать в клинических условиях, чтобы произвести революцию в лечении ожогов и других серьезных кожных повреждений.

Источник