پوست سه‌بعدی آزمایشگاهی که مانند لباس پوشیده می‌شود

به گزارش خبرنگار گروه دانش و فناوری خبرگزاری آنا،  در حالی که پوست مهندسی شده زیستی برای افرادی مانند قربانیان سوختگی نویدبخش است، اما این ماده تاکنون تنها به شکل ورقه‌های صاف تولید شده است. با این حال، اکنون دانشمندان روشی برای رشد آن در اشکال سه بعدی ابداع کرده اند که می‌تواند مانند یک تکه لباس روی بدن را بپوشاند.

اگرچه ورقه‌های صاف پوست مهندسی شده زیستی ممکن است برای پیوند روی قسمت‌های نسبتاً صاف و بدون ویژگی بدن خوب عمل کنند، اما برای نواحی پیچیده‌تر مانند دست‌ها به خوبی کار نمی‌کنند. در چنین مواردی، معمولاً چندین ورق باید به هم بخیه شوند تا تمام گوشه‌ها پوشانده شود که فرآیندی پر زحمت و وقت گیر است.

گروهی از پژوهشگران دانشگاه کلمبیا به رهبری استادیار حسن اربیل آباجی به دنبال ایجاد یک جایگزین سازگارتر هستند.

سیستمی که آن‌ها ایجاد کردند با یک اسکن سه بعدی روی قسمتی از بدن که نیاز به پیوند دارد، شروع می‌شود. این اسکن برای چاپ سه بعدی یک مدل توخالی، نفوذپذیر و در اندازه واقعی استفاده می‌شود.

سپس، قسمت بیرونی مدل با سلول‌های فیبروبلاست پوست (که بافت همبند پوست را تولید می‌کنند)، کلاژن (که ساختار پوست را تامین می‌کند) و سلول‌های کراتینوسیت (که لایه بیرونی پوست را تشکیل می‌دهند) اضافه می‌شود. داخل مدل با محیط‌های رشد پرفیوژن شده است که سلول‌های خارجی را تغذیه می‌کند.

هنگامی که آن سلول‌ها به پوست واقعی تبدیل شدند، آن پوست به صورت یک قطعه سه بعدی از مدل جدا می‌شود و روی قسمت واقعی بدن که برای آن ساخته شده است کشیده می‌شود و در جای خود بخیه می‌شود. حدود سه هفته طول می‌کشد تا پوست به این روش رشد کند، که تقریباً همان مدت زمان لازم برای رشد ورقه‌های صاف قدیمی است.

در آزمایش‌هایی که تاکنون انجام شده است، پیوند‌های سه بعدی ساخته شده از سلول‌های پوست انسان با موفقیت روی پا‌های عقب موش اعمال شد. خود جراحی تنها حدود ۱۰ دقیقه طول کشید و پیوند‌ها به مدت چهار هفته به طور کامل در پوست اطراف موش ادغام شدند. علاوه بر این، پیوند‌های یک تکه از نظر مکانیکی قوی‌تر از زمانی است که چندین ورق به هم دوخته شود.

نیازی به گفتن نیست که قبل از انجام آزمایش‌های انسانی، باید تحقیقات بسیار بیشتری انجام شود. با این وجود، امید است که بیماران در نهایت بتوانند چنین پیوند‌هایی را که از سلول‌های خودشان رشد کرده است، دریافت کنند. حتی این امکان وجود دارد که این فناوری بتواند جایگزین بهتری برای پیوند پوست صورت باشد که در حال حاضر از بافت صورت برداشت شده از جسد استفاده می‌شود.

آباچی می‍گوید:ساختار‌های پوستی سه بعدی که می‌توانند به عنوان "لباس بیولوژیکی" پیوند شوند، مزایای زیادی خواهند داشت. آن‌ها به طور چشمگیری نیاز به بخیه را به حداقل می‌رسانند، طول جراحی را کاهش می‌دهند و نتایج زیبایی را بهبود می‌بخشند.

این تحقیق در مجله Science Advances منتشر شده است.