Práce výzkumného týmu z Kolumbijské univerzity by mohla znamenat nový milník na cestě za kvalitnějšími, odolnějšími i dostupnějšími kožními štěpy, které bude možné využít v případech transplantace kůže.
Transplantace kůže patří dnes k již poměrně běžným zákrokům. Jedná se o nejčastější typ přenosu tkáně z jednoho pacienta na druhého, přičemž má celou řadu benefitů. Pomáhá například lidem, kteří utržili vážná povrchová zranění či trpí popáleninami. Dokáže ale také napomoci léčbě nádorových onemocnění kůže, jejichž počet v průběhu let neustále narůstá.
Biotisk dokáže simulovat živou tkáň
Moderní medicína dokazuje, že v dnešní době již není nezbytně zapotřebí mít dárce kožní tkáně, a že lze kožní štěpy získat i za pomoci biotisku. Ten využívá speciální typy biologického či semi-biologického materiálu k tisku seskupení živých buněk vrstvu po vrstvě, takže výsledný model může poměrně věrně simulovat přirozenou živou tkáň.
Lidská kůže je jedním z nejčastěji transplantovaných orgánů. Nyní může u operací pomoci i 3D tisk. Zdroj: Freepik
Tisknout lze části uší i konečky prstů
Hlavním nedostatkem biotisku kožních štěpů byla donedávna možnost tisku pouze tenkých plátů bez možnosti tvorby trojrozměrných struktur. Toto omezení se však podařilo prolomit vědcům z Kolumbijské univerzity, kteří přišli s novými postupy, díky kterým je možné kůži volně tvarovat prakticky do jakékoli podoby. Lze tak vyrobit nejen klasickou pokožku, ale také části uší či konečky prstů.
Vědecký tým ve své publikaci v časopise Scientific Advances vysvětlil, že se jim podařilo vytvořit takový typ kožních štěpů, který se plně přizpůsobí dané části těla, a vytváří tak dojem jakéhosi biologického oděvu. To by mělo kožní medicíně přinést celou řadu výhod. Výrazně se například zredukuje nutnost chirurgického šití, zrychlí se celý proces transplantace a výsledek navíc bude vypadat mnohem estetičtěji. Nové materiály jsou navíc odolnější než dosud používané mozaikové štěpy, tudíž se zlepší i jejich mechanické vlastnosti např. při pohybu daných částí těla.
Jak se tiskne kůže?
Proces výroby těchto kožních protéz se příliš neliší od stávajících technik. V první fázi se za pomoci speciálního laserového skeneru vytvoří 3D model poškozeného místa. Následně se za pomoci softwaru vygeneruje požadovaná trojrozměrná struktura, která se s pomocí biotisku následně přenese i do své fyzické podoby. Tento „rám“ poté slouží jako jakási podpora pro fibroblasty, které se na něj přenesou a následně na něm také rostou. Svrchní vrstvu štěpu pak tvoří keratinocyty, které se nachází i na povrchu zdravé lidské pokožky. Do stuktury se následně vstříkne směs živného roztoku, díky které může být kožní štěp vyživován. Celý proces tvorby nové kůže zabere zhruba tři týdny.
Vědci z Kolumbijské univerzity přišli s novou metodou 3D biotisku, která by mohla posunout hranice možností kožní medicíny. Zdroj: Se souhlasem Wikimedia Commons
Metoda 3D tisku kožních transplantátů byla ve výše uvedené studii úspěšně testována na myších modelech, přičemž samotná operace trvala pouze několik minut. Potenciál této techniky byl také demonstrován na tisku nejrůznějších trojrozměrných modelů, například lidské ruky. Sami autoři však v závěru výzkumu uvádějí, že se jedná pouze o jednu z mnoha průkopnických prací, jejichž závěry bude nutné podložit dalším výzkumem. I tak se však jedná o výrazný posun v oblasti kožního bioinženýrství, který možná v budoucnu bude moci pomáhat skutečným pacientům i v běžném životě.
