چاپ مستقیم پوست روی زخم عمیق
به گزارش ایزو وب، پژوهشگران در یک جراحی اعجاب انگیز بدون ایجاد زخم اضافی، پوست زنده را به شکل مستقیم روی زخم های یک موش با روش چاپ سه بعدی اعمال کردند.
به گزارش ایزو وب به نقل از ایسنا، برای نخستین بار در جهان، پژوهشگران پوست زنده و چند لایه را مستقیماً روی صدمات قابل توجه بدن یک موش برای ترمیم پوست بدون ایجاد زخم اضافی چاپ سه بعدی کردند.
به نقل از ان ای، این یکی از آن داستان های علمی و تخیلی نیست، بلکه پژوهشگران واقعاً توانسته اند پوست و احتمالا مو را با چاپ سه بعدی به صورت مستقیم در نواحی صدمه دیده بدن این موش چاپ کنند.
وجود پوست روی سر و صورت برای حفاظت از ساختارهای زیرین آن حیاتی می باشد. همینطور برای هویت ما ضروری می باشد. صدمه پوستی شدید ناشی از صدمه تروماتیک یا جراحی گسترده روی صورت یا سر، مثلا برای برداشتن تومور سرطانی می تواند بر اعتماد به نفس و عزت نفس فرد تاثیر منفی بگذارد.
با وجود پیشرفت در جراحی پلاستیک و ترمیمی، ترمیم تمام ضخامت پوست سر و صورت با استفاده از پیوندهای پوستی چالش برانگیز است، چون که می تواند منجر به ایجاد زخم، ریزش موی دائمی و شکست پیوند شود.
حالا پژوهشگران دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا نخستین افرادی هستند که با چاپ سه بعدی تمام ضخامتی، پوست زنده با پتانسیل رشد مو را در حین جراحی به صورت مستقیم روی موش هایی که از نقص پوستی قابل توجهی رنج می بردند، چاپ می کنند.
ابراهیم اوزبولات نویسنده مسئول این مطالعه اظهار داشت: جراحی ترمیمی برای اصلاح زخم و صدمه صورت یا سر، ناشی از صدمه یا بیماری معمولا ناقص انجام می پذیرد و منجر به برجا ماندن جای زخم یا ریزش موی دائمی می شود. حالا ما با این کار، پوستی با ضخامت کامل را با چاپ زیستی و پتانسیل رشد مو در موش ها نشان دادیم. این مطالعه ما را به دستیابی به بازسازی سر و صورت با ظاهر طبیعی و زیبایی شناختی در انسان یک گام نزدیک تر کرد.
از نظر تشریحی، پوست دارای سه لایه است که خارجی ترین لایه(قابل مشاهده) اپیدرم نام دارد، لایه میانی «درم میانی» نامیده می شود و عمیق ترین لایه هم هیپودرم است. هیپودرم که از بافت همبند و چربی تشکیل شده است، ساختار و حمایت محافظتی از جمجمه را فراهم می آورد. ریشه های فولیکول های مو تا داخل هیپودرم امتداد می یابند که همان جایی است که مو آغاز به رشد می کند.
اوزبولات می گوید: هیپودرم به صورت مستقیم در فرآیندی که در آن سلول های بنیادی به چربی تبدیل می شوند، درگیر است. این فرایند برای چندین فرایند حیاتی همچون بهبود زخم، حیاتی می باشد. همینطور در چرخه فولیکول مو، بخصوص در تسهیل رشد مو نقش دارد.
اوزبولات و همکارانش قبلا از دو جوهر زیستی مختلف برای چاپ سه بعدی بافت سخت و نرم به صورت همزمان برای ترمیم سوراخ های جمجمه و پوست جوندگان بهره برده بودند و الان در این مطالعه حاضر، یک گام فراتر رفتند.
آنها با بافت چربی(آدیپوز) بیماران تحت عمل جراحی شروع کردند و شبکه ای از مولکول ها و پروتئین ها(ماتریکس خارج سلولی) را استخراج کردند که ساختار و ثبات بافت را فراهم می کنند. این یکی از اجزای جوهر زیستی را تشکیل می داد. دومین جزء هم سلول های بنیادی گرفته شده از بافت چربی بود. سومین محلول انعقادی حاوی فیبرینوژن بود تا به سایر اجزاء کمک نماید تا به محل صدمه متصل شوند و هر جزء در محفظه های جداگانه در چاپگر زیستی بارگذاری شد.
اوزبولات اظهار داشت: این سه محفظه به ما امکان می دهند مخلوط ماتریکس-فیبرینوژن را به همراه سلول های بنیادی با کنترل دقیق چاپ نماییم. ما آنرا مستقیماً در محل صدمه با هدف تشکیل هیپودرم چاپ کردیم که به بهبود زخم، تولید فولیکول مو، تنظیم دما و موارد دیگر کمک می نماید.
پژوهشگران برای شناسایی مخلوط کامل، با سه جوهر زیستی حاوی مقادیر مختلف ماتریکس خارج سلولی آزمایش کردند.
اوزبولات می گوید: ما سه مجموعه مطالعه را بر روی موش ها انجام دادیم تا نقش ماتریکس چربی را بهتر درک نماییم و دریافتیم که تحویل همزمان ماتریکس و سلول های بنیادی برای تشکیل هیپودرم خیلی مهم است. این روش فقط با سلول ها یا ماتریکس به صورت موثر کار نمی کند، بلکه باید همزمان باشد.
بعد از چاپ زیستی، لایه های هیپودرم و درم، اپیدرم بیرونی به خودی خود تشکیل شد تا در عرض دو هفته بهبودی تقریبا کامل زخم را فراهم آورد.
پژوهشگران همینطور دریافتند که هیپودرم حاوی رشدهای پایینی است که نمایانگر آغاز رشد فولیکول های مو است. مطالعات نشان داده اند که سلول های بنیادی مشتق شده از چربی بشکلی پیچیده با فولیکول های مو مرتبط هستند و می توانند با آزاد کردن عامل های رشد، رشد آنها را تحریک کنند.
اوزبولات می گوید: در آزمایش های ما، سلول های چربی امکان دارد ماتریکس خارج سلولی را تغییر داده باشند تا از تشکیل رشد پایینی حمایت کنند. ما درحال کار برای پیشبرد این هستیم تا فولیکول های مو با تراکم، جهت و رشد کنترل شده بالغ شوند.
پژوهشگران امیدوارند که فناوری آنها بخصوص در مورد توانایی رشد مو، جراحی های ترمیمی را بهبود بخشد تا طبیعی تر به نظر برسند و تاثیر مثبتی بر سلامت روانی بیماران داشته باشند. آنها به دنبال ترکیب کارهای قبلی خود، چاپ سه بعدی استخوان و بررسی چگونگی تطبیق رنگدانه در طیف وسیعی از رنگ های پوست هستند.
اوزبولات می گوید: ما معتقدیم که این فناوری می تواند در روش های ترمیم پوست، کاشت مو و جراحی های پلاستیک و ترمیمی به کار گرفته شود. این می تواند به نتیجه زیبایی شناختی بسیار بیشتری منجر شود.
او در آخر اظهار داشت: با توانایی چاپ زیستی کاملا خودکار و مواد سازگار در درجه بالینی، این فناوری می تواند تاثیر قابل توجهی بر ترمیم پوست داشته باشد.
این مطالعه در مجله Bioactive Materials انتشار یافته است.
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب