3D биопринтирана кожа, която е максимално близка до истинската - не е научна фантастика, а напълно реален пробив на учени от Института за регенеративна медицина "Уейк Форест" в САЩ.Това не трябва да е изненада - 3D принтирането отдавна измени класическите модели на производство в много индустрии, включително авиацията и космонавтиката.
Никой не се и съмнява, че със сегашните бесни темпове беше въпрос на време технологията да навлезе особено динамично и в здравеопазването, медицината и да стане част от нас. Съвсем буквално, както примерът с кожата показва.
В експерименти с мишки и прасета изследователите от "Уейк Форест" установили, че създадената от тях тъкан без проблеми може да се интегрира с реалната и по този начин да ускори заздравяването на рани.
Откритието е важно, тъй като може да предостави нови технологии за лечение на тежки изгаряния.
"Цялостното заздравяване на кожата е значително клинично предизвикателство, засягащо милиони хора по света с ограничени възможности", пише водещият автор на изследването д-р Антъни Атала.
"Нашите резултати показват, че създаването на биоинженирана човешка кожа с достатъчно плътност е възможно", допълва още той.
Биопринтирането вече над десетилетие се развива като технология за репликиране на обекти, които имитират естествени тъкани, кости и кръвоносни съдове в тялото. Свързана е най-вече с изследванията на лекарства и дава алтернатива на животинските модели, които се използват в предклиничните изследвания.
Напоследък все повече биопринтирани продукти действат и като клетъчни скелета за подпомагане на възстановяването на увредени връзки, стави и хрущяли.
В случая с екипа на д-р Атала е постигнат успех в създаването по изкуствен път на напълно функционална кожа от три слоя, използвайки всички шест основни типа кожни клетки, заедно със специализирани хидрогелове, които действат като биолепило.
При трансплантация върху рани на мишки, биопринтираната тъкан е успяла да образува кръвоносни съдове и нормално развитие. Резултатът е бързо затваряне на раната, по-малко свиване на кожата и повече производство на колаген, което води до по-малко остатъчни белези.
Същите резултатите са постигнати и при експерименти с рани при прасета.
Произведената в лаборатория кожа от дълго време е поле за медицински изследвания, но сега за първи път се появява продукт с подобна сложност и плътност, който постига пълно зарастване на рани.
В института "Уейк Форест" вече са създали и мобилен 3D принтер.
В бъдеще подобна машина би могла да бъде поставена до леглото на тежко пострадал от изгаряне и на място да регенерира слой по слой кожата му.
"Дотук успяхме да отпечатаме плоски структури като кожа, тръбни структури като кръвоносни съдове и кухи като пикочен мехур. С по-големите органи вече става сложно заради огромния брой клетки на квадратен сантиметър", казва Атала.
Надеждата е в недалечно бъдеще да стане възможно и принтирането на функциониращи човешки органи.
Например миналата година в САЩ бе извършено успешно присаждане на външно ухо на момиче, родено с малоформация.
"Мисля, че след по-малко от 20 години ще създаваме органи за трансплантация", казва за Fortune професор Тал Двир, експерт в областта на тъканното инженерство и регенеративната медицина в университета на Тел Авив. "Ще започнем с прости структури като кожа и хрущяли, но след това ще преминем към по-сложни тъкани и ще стигнем до сърце, черен дроб и бъбреци."
В лабораторията на Двир вече е създадено 3D-отпечатано сърце с размер на заешко. То има работещи клетки, камери, главни кръвоносни съдове и дори сърдечен ритъм.
Професорът отбелязва, че човешко сърце ще използва подобна технология, но при много по-сложен процес на мащабиране.
Методът има за цел в дългосрочен план да предложи решение на препятствията, пред които се изправят редица пациенти с нужда от спешна трансплантация. Има значително по-малка вероятност за отхвърляне, ако органът е направен от клетките на получателя.
"Мисля, че в бъдеще няма да имаме нужда от донорски сърца и дробове", смята Тал Двир. "Оптимист съм, че до 20 години ще имплантираме в хора работещи биопринтирани органи."
