پزشکی بازساختی و سلول‌های بنیادی

در حالی که تولید پوست مهندسی شده زیستی برای افرادی مانند قربانیان سوختگی نویدبخش است، این ماده تاکنون تنها به شکل ورقه های صاف تولید شده است. با این حال، اکنون دانشمندان روشی برای رشد آن در اشکال سه بعدی ابداع کرده اند که می تواند مانند یک تکه لباس روی بدن بلغزند.

اگرچه ورقه‌های صاف پوست مهندسی شده زیستی ممکن است برای پیوند روی قسمت‌های نسبتاً صاف و بدون ویژگی بدن خوب عمل کنند، اما برای نواحی پیچیده‌تر مانند دست‌ها به خوبی کار نمی‌کنند. در چنین مواردی، معمولاً چندین ورق باید به هم بخیه شوند تا تمام گوشه ها را در خود جای دهد - این یک فرآیند پر زحمت و وقت گیر است.

تیمی از دانشگاه کلمبیا، به دنبال ایجاد یک جایگزین سازگارتر است. سیستمی که آنها ایجاد کردند با یک اسکن سه بعدی روی قسمتی از بدن که نیاز به پیوند دارد، شروع می شود. این اسکن برای چاپ سه بعدی یک مدل توخالی، نفوذپذیر و در اندازه واقعی قطعه استفاده می شود.

سپس، قسمت بیرونی مدل با سلول‌های فیبروبلاست پوست (که بافت همبند پوست را تولید می‌کنند)، کلاژن (که ساختار پوست را ایجاد می‌کند) و سلول‌های کراتینوسیت (که لایه بیرونی پوست را تشکیل می‌دهند) کشت داده می‌شود. داخل مدل با محیط های رشد پرفیوژن شده است که سلول های واقع در قسمت خارجی را تغذیه می‌کند.

هنگامی که آن سلول‌ها به پوست واقعی تبدیل شدند، پوست به صورت یک قطعه سه بعدی از مدل جدا می شود، روی قسمت واقعی بدن که برای آن ساخته شده است کشیده می شود و در جای خود بخیه می شود. حدود سه هفته طول می کشد تا پوست به این روش رشد کند، که تقریباً همان مدت زمان لازم برای رشد ورقه های صاف رایج است.

در تست های آزمایشگاهی که تاکنون انجام شده است، پیوندهای سه بعدی ساخته شده از سلول‌های پوست انسان با موفقیت روی پاهای عقب موش اعمال شد. خود جراحی تنها حدود 10 دقیقه طول کشید و پیوندها به مدت چهار هفته به طور کامل در پوست موش ادغام شدند. علاوه بر این، پیوندهای یک تکه از نظر مکانیکی قوی‌تر از زمانی است که از چندین ورق به هم دوخته شده ساخته شده بودند.

بدون شک، قبل از انجام آزمایشات انسانی، تحقیقات بسیار بیشتری باید انجام شود. با این وجود، امید است که بیماران در نهایت بتوانند چنین پیوندهایی را که از سلول های خودشان رشد می کنند، دریافت کنند. حتی این امکان وجود دارد که این فناوری بتواند جایگزین بهتری برای پیوند صورت باشد که در حال حاضر از بافت صورت برداشت شده از جسد استفاده می شود.

گفته شده: "ساختارهای پوستی سه بعدی که می توانند به عنوان "لباس بیولوژیکی" پیوند شوند، مزایای زیادی خواهند داشت. آنها به طور قابل توجهی نیاز به بخیه را به حداقل می‌رسانند، طول جراحی را کاهش می‌دهند و در نهایت زیبایی را بهبود می‌بخشند."

این پژوهش در مقاله ای که اخیراً در مجله Science Advances منتشر شده است، شرح داده شده است.

https://newatlas.com/medical/bioengineered-3d-skin-grafts/