Идея о том, чтобы печатать человеческую кожу в больших объемах для лечения обширных повреждений, возникла еще в 2014 году. Изначально планировалось просто наладить процесс получения кожи в неограниченных количествах, чтобы врачи могли отрезать подходящие фрагменты и пересаживать их. Но теперь в Институте регенеративной медицины Уэйк Форест разработали 3D-принтер, который печатает недостающую кожу прямо на рану, используя собственные клетки пациента.
Все начинается с биопсии, чтобы получить образцы кожи конкретного человека, которые гарантировано приживутся после пересадки, без какого-либо риска отторжения. Для операции нужны фибробласты — клетки, которые помогают строить структуру для заживления ран, и кератиноциты — базовые клетки внешнего слоя кожи. Образцы помещают в питательную среду и выращивают произвольное количество клеток, которые затем смешиваются с гидрогелем.
Полученная смесь является «чернилами», рабочим материалом для 3D-биопринтера. Перед печатью производится трехмерное сканирование раны лазером, изучается ее топология. Это нужно, чтобы машина правильно расположила слои фибробластов и кератиноцитов, плюс это позволяет устройству расходовать ровно столько материала, сколько нужно для полного закрытия раны. Нет перерасхода клеток, а потому и нет шрамов, не остается следов операции, все срастается так, как было изначально, до травмы.
Испытания технологии на лабораторных мышах прошли успешно, хотя и внесли коррективы в концепцию лечения. Фактически, данная методика в разы ускоряет затягивание раны, форсирует формирование кожного покрова за счет добавления уже готовых клеток вместо их длительного выращивания самим телом. Но предварительно нужно вылечить рану, устранить проблему, из-за которой она возникла, а потом уже закрывать поврежденную область. Все это потребует новых исследований и тестов — однако, теперь они уже будут проводиться на людях.
