Достижения 3D-биопечати кожных трансплантатов

Биоинженерия не стоит на месте и развивается по всему миру. Два с половиной года назад группа испанских исследователей из Университета Карлоса III, Мадрид (UC3M), Центра по исследованиям в сфере энергетики, окружающей среды и технологий (CIEMAT), а также мадридского Университетского госпиталя Грегорио Мараньона отчиталась о том, что они научились создавать аналог кожи человека, используя метод 3D-биопечати, где в качестве чернил 3D-принтера использовались растворы, содержащие коллаген и клетки кожи, выращенные из образцов клеток конкретного человека.

Данный 3D-биопринтер использует инжекторы с биологическими компонентами человека и биочернила, запатентованные CIEMAT и лицензированные компанией BioDan Group. Последняя и планирует выводить на рынок данную технологию. Кожа человека печатается слоями, а весь процесс контролируется компьютером.

Учёные разработали специальные биочернила, содержащие плазму, первичные фибробласты и кератиноциты (клетки эпителиальной ткани) человека, полученные при помощи биопсии.

Напечатанная на биопринтере кожа на 100% повторяет структуру своего естественного аналога: она обладает внешним защитным слоем эпидермиса и внутренними слоями дермы, состоящими из фибробластов — клеток соединительной ткани, вырабатывающих коллаген, что придает коже человека эластичность. Поскольку для печати используются живые клетки, то напечатанная кожа является биологически активной и сама начинает вырабатывать коллаген.

Однако полученная таким образом кожа не имела кровеносных сосудов, а потому могла использоваться только лишь как средство для заживления ожоговых ран (спустя неделю-две после трансплантации на подверженный ожогу участок кожи пациента лоскутки такой кожи просто отпадали, выполнив свою функцию защиты тканей от внешней среды), а также как расходный материал для медицинских и косметических тестов.

Бесспорный плюс технологии 3D-биопечати кожи от компании Biodan — это скорость производства такой кожи (1-2 дня вместо 2 недель до этого при традиционном выращивании кожи).

Прошло 2.5 года и группа исследователей из Политехнического института Ренселлера (Rensselaer Polytechnic Institute) в США заявила, что им удалось напечатать фрагменты кожи мышей со встроенной в неё кровеносной системой.

После трансплантации лоскутков такой кожи мышам наблюдалась их «полная интеграция» — сосуды трансплантата подключались к сосудистой системе кожи подопытных мышей и приживались, не отпадая со временем.

В ближайшее время исследователи планируют приступить к опытам на людях, после того, как получат соответствующие разрешения от властей. Может быть уже в скором будущем кожные трансплантаты станут обыденным явлением.