Koža v injekcii: Nový prístup k liečbe popálenín a rozsiahlych rán
Výskumníci vytvorili gél s živými bunkami, ktorý je možné 3D tlačiť pre transplantáciu kože, čo predstavuje sľubný krok vpred v liečbe popálenín a vážnych zranení.
Vedci vyvinuli inovatívny gél s živými bunkami, ktorý je možné 3D tlačiť ako transplantát, čím otvárajú dvere k revolučnej liečbe popálenín a rozsiahlych kožných defektov. Táto metóda má potenciál minimalizovať jazvy a obnoviť funkčnosť pokožky.
Zdravá pokožka je pre nás samozrejmosťou, no rozsiahle poranenia a popáleniny nám pripomínajú jej kľúčovú úlohu v ochrane tela pred vonkajším prostredím. Obnova kožnej bariéry po vážnom poškodení je často otázkou života a smrti.
Pri rozsiahlych popáleninách sa bežne transplantuje tenká vrstva epidermis, vrchnej časti kože. Transplantácia iba tejto vrstvy vedie k výraznému zjazveniu. Dermis, hlbšia a komplexnejšia vrstva, obsahuje krvné cievy, nervy a vlasové folikuly, ktoré sú nevyhnutné pre funkčnosť a elasticitu kože. Transplantácia dermis je však náročná, pretože odber tkaniva vytvára ďalšiu rozsiahlu ranu.
Cieľom vedcov je vytvoriť novú kožu, ktorá sa nezmení na jazvu, ale na funkčný dermis. „Dermis je tak zložitý, že ho nedokážeme vypestovať v laboratóriu. Mnohí sa domnievame, že by sme mohli transplantovať stavebné bloky a nechať telo, aby si dermis vytvorilo samo,“ vysvetľuje Johan Junker, vedúci štúdie z Univerzity v Linköpingu.
Komentár redakcie: Výskum ukazuje potenciál 3D tlače kože pre revolučnú liečbu popálenín a rozsiahlych kožných defektov. Využitím vlastných buniek pacienta a podporných materiálov, ako je želatína a kyselina hyalurónová, sa vedci snažia minimalizovať zjazvenie a obnoviť funkčnosť pokožky. Vývoj hydrogélových vlákien navyše otvára nové možnosti pre pestovanie krvných ciev v laboratórnych podmienkach, čo by mohlo výrazne prispieť k vývoju umelých orgánov.
Výskumníci použili fibroblast, najbežnejší typ bunky v dermis, ktorý sa ľahko odoberá a pestuje v laboratóriu. Fibroblasty majú schopnosť transformovať sa na rôzne typy buniek podľa potreby. Bunkám vytvorili podporné prostredie – rastú na drobných, pórovitých guľôčkach z želatíny, látky podobnej kolagénu. Aby tento tekutý roztok na rane držal, zmiešali želatínové guľôčky s gélom z kyseliny hyalurónovej a spojili ich pomocou takzvanej „click chemistry“. Výsledkom je gél, ktorý sa dá aplikovať injekčnou striekačkou.
„Gél má špeciálnu vlastnosť – pri miernom tlaku sa stáva tekutým. Po aplikácii na ranu opäť stuhne. To umožňuje aj 3D tlač gélu s bunkami,“ dodáva Daniel Aili, profesor molekulárnej fyziky.
Vedci 3D tlačou vytvorili malé disky, ktoré umiestnili pod kožu myší. Výsledky naznačujú, že technológia má potenciál na pestovanie pacientových vlastných buniek z minimálnej biopsie kože, ktoré sa následne 3D tlačia do štepu a aplikujú na ranu. „Vidíme, že bunky prežívajú a produkujú látky potrebné na tvorbu nového dermis. V štepoch sa vytvárajú aj krvné cievy, čo je dôležité pre prežitie tkaniva v tele. Materiál považujeme za veľmi sľubný,“ hovorí Johan Junker.
Výskumníci zároveň vyvinuli metódu výroby vlákien z hydrogélov (materiálov zložených z 98% vody). Tieto vlákna sa dajú formovať do miniatúrnych trubíc, čo otvára nové možnosti pre vývoj krvných ciev pre laboratórne „mini-orgány“ alebo organoidy.
