Учёные создали «кожу в шприце» для лечения ожогов без рубцов

Исследователи напечатали на 3D-принтере небольшие диски из геля с живыми клетками. Фото: Magnus Johansson/Linköping University

Учёные разработали инновационный гель с живыми клетками, который можно назвать «кожей в шприце». Технология позволяет создавать 3D-печатные трансплантаты для лечения ожогов и серьёзных ран, что было успешно протестировано на мышах. Исследование провели специалисты из Центра медицины катастроф и травматологии совместно с Университетом Линчёпинга (Швеция), а его результаты опубликованы в журнале Advanced Healthcare Materials.

Кожа — это естественный барьер организма, защищающий его от внешней среды. При серьёзных ожогах восстановление кожного покрова становится вопросом жизни и смерти. Традиционные методы пересадки эпидермиса (верхнего слоя кожи) часто приводят к образованию рубцов, так как не затрагивают более сложный слой — дерму, содержащий кровеносные сосуды, нервы и волосяные фолликулы.

«Дерма настолько сложна, что мы не можем вырастить её в лаборатории. Мы даже не знаем всех её компонентов. Поэтому мы и многие другие исследователи считаем, что можно пересадить строительные блоки, а затем позволить телу самостоятельно создать дерму», — объясняет Йохан Юнкер, ведущий автор исследования.

Учёные использовали фибробласты — основные клетки дермы, которые легко извлекаются и культивируются в лаборатории. Эти клетки помещали в пористые шарики из желатина, а затем смешивали с гелем на основе гиалуроновой кислоты. Полученная субстанция обладает уникальным свойством: под давлением она становится жидкой (что позволяет вводить её шприцем), а после нанесения снова затвердевает.

«Гель можно наносить шприцем на рану или даже печатать на 3D-принтере вместе с клетками», — говорит Даниэль Айли, профессор молекулярной физики Университета Линчёпинга.

Эксперименты на мышах показали, что трансплантированные клетки не только выживают, но и начинают вырабатывать вещества, необходимые для формирования новой дермы. Кроме того, в трансплантатах образуются кровеносные сосуды, что критически важно для выживания ткани.

Отдельное исследование посвящено созданию гидрогелевых нитей, из которых можно формировать мини-трубки для выращивания кровеносных сосудов. Эта технология может решить проблему снабжения кислородом и питательными веществами искусственно выращенных тканей и органоидов.

Проект получил финансирование от Фонда Эрлинга-Перссона, Европейского исследовательского совета (ERC), Шведского исследовательского совета и Фонда Кнута и Алисы Валленберг.

Источники: