Kan vi läka sår genom att skriva ut huden?
Utskrift av hudlager för att behandla kroniska sår eller brännskador kan vara i horisonten tack vare ett nyutvecklat mobilt hudtryckssystem för hud.
Bildkredit: WFIRM
Forskare vid Wake Forest Institute for Regenerative Medicine (WFIRM) i Winston-Salem, NC, har skapat en bioprinter som använder en persons egna hudceller för att skapa lager av ny hud och applicera dem direkt på såret.
Ett nytt papper, som nu visas i tidskriften Vetenskapliga rapporter, beskriver utvecklingen av denna nya teknik.
Förfarandet involverar skörd av stora hudceller som kallas dermala fibroblaster och epidermala keratinocyter från en biopsi av en persons normala hudvävnad.
Forskarna expanderade cellerna och blandade dem i en hydrogel. De placerade dem sedan i bioprinteren, som skannar personens sår, matar in data i programvaran och berättar för enheten var de tryckta hudlagren ska placeras.
Det resulterande materialet trycks unikt för att matcha de exakta områdena i en persons sår där det behövs utan behov av ett donatorhudtransplantat.
Denna teknik kan replikera hudens naturliga funktion och påskynda hur huden naturligt bildas, vilket innebär att läkning kan ta kortare tid och har färre risker.
"Den unika aspekten av denna teknik är systemets rörlighet och förmågan att tillhandahålla hantering av omfattande sår på plats genom att skanna och mäta dem för att deponera cellerna direkt där de behövs för att skapa hud."
Ledande studieförfattare Sean Murphy, Ph.D.
Kroniska sår är svåra att behandla
Ett sår tar normalt upp till 4–6 veckor att läka, beroende på svårighetsgrad och storlek. Men när det inte läker inom denna tidsram, anser läkare det som ett kroniskt sår. Många faktorer kan orsaka ett kroniskt sår, inklusive diabetes och dålig näring.
Det finns många sätt som vårdgivare försöker läka ett kroniskt sår. Sårförband är en viktig del av vård och läkning av sår, men dessa varierar i pris och effektivitet.
Hudtransplantat är ett annat alternativ för både kroniska sår och brännskador som omfattar en stor yta av vävnad. Hudtransplantat kan antingen komma från ett annat område i personens kropp, kallade autologa källor, eller i form av hudersättningar.
Biotryckta hudskikt kan vara nästa revolution inom sårläkning. Dr James Yoo, Ph.D., som ledde forskargruppen, förklarar att biotryckta hudlager hjälper människor att starta sin läkningsprocess mycket snabbare.
Han nämner också att andra metoder för att behandla och stänga sår inte verkligen hjälper till att skapa hud, som denna metod skulle göra.
Forskarna noterar att hudtransplantat är vanligt, men de kan ha flera nackdelar. Exempelvis kan autologa transplantat begränsas på grund av brist på frisk vävnad. Donatorhudtransplantat kan också medföra en risk för vävnadsavstötning.
Den nya bioprinteren hjälper till att lindra dessa risker eftersom det hjälper huden att formas utåt från sårets mitt, vilket bara händer när en persons egna celler används i dess skapande.
”Ingen signifikant skillnad”
Resultaten är uppmuntrande, men vår interna forskningsredaktör, Yella Hewings-Martin, Ph.D., sa:
”Bioprinteren levererade framgångsrikt celler till sårytan. Men det fanns ingen signifikant skillnad i hur snabbt såren läktes när författarna jämförde sin enhet med celler applicerade i en spray, en metod som många kliniker redan använder. ”
Hon fortsatte: "Det fanns några bevis för att hudytan läktes snabbare, men det återstår att se vilken fördel en bioprinter kan ge över befintlig teknik."
Medan forskarna har demonstrerat hur denna metod fungerar på demomodeller är nästa steg att planera kliniska prövningar på människor.
Det finns ingen tidsram för när denna teknik kan hitta vägen till en persons säng och utgöra en del av standardbehandling för sårläkning. Det är dock en lovande start på en metod som kan förändra hur vårdgivare närmar sig sårvård i framtiden.
