Pacient s těžkým zraněním způsobeným popálením je přiveden do popáleninového centra, které potřebuje okamžitě kožní štěp. Chirurg přichází s malým, ručním zařízením a rychle nanáší tenké listy umělé kůže na rány tak snadno, jako vytahování skotské pásky.
Tento scénář by se mohl stát skutečností díky novému zařízení vyvinutému kanadskými vědci: ruční 3D tiskárně na kůži, která nanáší vrstvy kožní tkáně na popáleniny a jiná zranění.
"Jsem přesvědčen, že je to velmi schopný přístup, který sledujeme, " říká Axel Guenther, profesor inženýrství na University of Toronto, který dohlížel na výzkum. "Má šanci se skutečně dostat na kliniku."
V současné době čelí popálení pacienti extrémně drsné cestě. Zranění popálením jsou notoricky bolestivá, obtížně se vyléčí a náchylná k infekci. Obvykle pacienti s vážnými popáleninami obdrží autologní kožní štěp, kde lékaři oholí kousek zdravé kůže, aby pokryli zraněnou oblast. Ale pokud je popálení velmi velké, není dostatek zdravé kůže, aby se obešel. Navíc holení zdravé pokožky vytváří nové poškozené místo, další zdroj bolesti a možné infekce.
Vzhledem k těmto výzvám vědci již dlouho hledají způsoby vytváření umělých kožních štěpů, ať už z biologických nebo syntetických materiálů. Na trhu existuje celá řada takových produktů, ale mají svá omezení: některé jsou drahé, jiné lze použít pouze dočasně, jiné trvat týdny z vlastních kožních buněk pacienta.
Vědci z University of Toronto vyvinuli tiskárnu velikosti krabičky na boty, vážící méně než jeden kilogram (2, 2 libry). Rozdává proužky „bio inkoustu“ vyrobené z biologických materiálů. Tyto materiály zahrnují kolagen - nejhojnější protein v dermis nebo střední vrstvu kůže - a fibrin, protein potřebný pro hojení ran. Proužky umělé kůže mohou být ukládány přímo na poraněné místo.
prostřednictvím GIPHY
"Analogie je výdejní stojan na lepicí pásku, kde místo role pásky máte mikroprocesor, který vyčesává kousek tkáňové pásky, " říká Guenther. Bylo to také porovnáno s výdejním zásobníků.
Výzkum byl nedávno publikován v časopise Lab on a Chip .
Vědci úspěšně testovali zařízení na prasatech a doufají, že se v příštích několika letech přesunou k pokusům na lidech. Pokud zařízení pracuje na lidech, tým bude muset úzce spolupracovat s chirurgy na spálení, aby studoval pracovní postupy v operačních sálech, aby vyvinul systém, který vyhovuje jejich potřebám, pokud jde o velikost a rychlost.
Jednou z největších výzev ve vývoji syntetických produktů a technik štěpů kůže je infekce, říká Palmer Bessey, zástupce ředitele střediska William Randolph Hearst Burn Center v New York-Presbyterian / Weill Cornell Medical Center.
„Lidé s velkými popáleninami jsou náchylní k infekcím, “ říká Bessey. „A infekce narušuje hojení rány. Může způsobit, že veškerý tento drahý magický materiál vůbec nepřežije.“
Aby mohl nový materiál nebo technika fungovat, musel by být schopen odolat infekcím. Ideální materiál a technika by také zanechala méně jizvy než tradiční štěpy.
„Tento materiál, chcete, aby přežil drsné prostředí skutečného nemocného pacienta, “ říká Bessey.
Bessey říká, že výzkum v Torontu ukazuje slib v tom, že by v krátké době mohl potenciálně produkovat velké množství materiálu štěpu kůže.
"Čím déle pacienti leží kolem s otevřenými ranami, tím jsou náchylnější k infekcím, " říká.
Existuje mnoho výzkumných týmů v Americe a v zahraničí v současné době pracuje na vylepšení kožních štěpů, říká Bessey.
„Byla by to báječná věc, prostě báječná, “ říká. "Ale jsou tu skutečné výzvy."
