3D-Biodrucker druckt neue Haut direkt über schwere Verbrennungen

Autor: Ramona Berger

Ein Forscherteam in Kanada hat erfolgreich einen neuen tragbaren 3D-Biodrucker getestet, der schwere Verbrennungen behandelt, indem er neues Hautgewebe direkt über eine Wunde druckt.

Obwohl sich das neue System noch in einem frühen Entwicklungsstadium befindet, könnte es letztendlich eine Möglichkeit bieten, Patienten zu behandeln, deren Verbrennungsverletzungen zu umfangreich sind, um Hauttransplantationen zu ermöglichen.

3D-Biodrucker kann schwere Verbrennungen behandeln

Der leitende Autor Professor Axel Günther von der Universität Toronto sagte: "Hauttransplantationen, bei denen das beschädigte Gewebe entfernt und durch Haut aus einem anderen Körperbereich des Patienten ersetzt wird, sind eine Standardbehandlung für schwere Verbrennungen.

In Fällen, in denen ein Patient sehr schwere Verbrennungen hat, ist nicht immer genügend gesunde Haut übrig, um sie zu verwenden.

Es gibt zwar Alternativen, darunter Zellträger aus Rinderkollagen oder in vitro gezüchtete Hautersatzstoffe, aber keine von ihnen ist ideal. Die Vorbereitung von in vitro gezüchtetem Hautersatz kann viele Wochen dauern und wird bei einer großen Verbrennungsfläche nur schwer erfolgreich bei einem Patienten angewendet."

Um diese Herausforderungen zu bewältigen, entwickelte das Forscherteam ein 3D-Biodrucker, mit dem Schichten von Hautgewebe direkt über Wunden jeder Größe, Form oder Topographie abgelegt werden können. Es wird ein Bioink verwendet, der auf Fibrin basiert - einem Protein, das an der Blutgerinnung beteiligt ist - und mit mesenchymalen Stromazellen (MSCs) infundiert ist, die das Wachstum lokaler Zellen und die körpereigene Immunantwort unterstützen. Diese Biotinte wird direkt von der weichen Rolle des Geräts auf die Wunde gedruckt.

3D-Biodrucker druckt neue Haut direkt über schwere Verbrennungen

Co-Autor Dr. Marc Jeschke, medizinischer Direktor des Ross Tilley Burn Centers am Sunnybrook Health Sciences Centre in Toronto, sagte: „Im Allgemeinen sind die Wundoberflächen, für die wir dieses Gerät entworfen haben, weder flach noch horizontal ausgerichtet. Einer der wichtigsten Vorteile des Geräts besteht darin, dass es die gleichmäßige Ablagerung einer Bioink-Schicht auf geneigten Flächen ermöglichen sollte.

„In dieser Studie haben wir getestet, ob das Gerät dies effektiv durchführen kann, indem es Verbrennungen in voller Dicke bei Schweinen behandelt. Wir fanden heraus, dass das Gerät die "Hautschichten" erfolgreich und gleichmäßig, sicher und zuverlässig auf die Wunden aufbringt, und diese durch die nur sehr geringen Bewegungen an Ort und Stelle blieben.

Am wichtigsten ist, dass unsere Ergebnisse zeigen, dass die mit MSC behandelten Wunden extrem gut heilen, mit einer Verringerung der Entzündung, Narbenbildung und Kontraktion im Vergleich, sowohl zu den unbehandelten, als auch zu den mit einem Kollagengerüst behandelten Wunden."

Professor Günther sagte: „Wir freuen uns sehr über diesen erfolgreichen Test. Neben den hervorragenden Heilungsergebnissen haben wir gezeigt, dass das Gerät eine benutzerfreundliche Methode zur sicheren Verabreichung von Zellen und Biomaterial bietet. Weitere Studien sind erforderlich, aber die Anzeichen sind vielversprechend und die potenziellen klinischen Anwendungen des Geräts reichen weit über Verbrennungsverletzungen hinaus.“

Über die Ergebnisse wurde heute in der IOP-Verlagszeitschrift Biofabrication berichtet.




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