Potilas, jolla on vakavia palovammoja, tuodaan palamiskeskukseen, joka tarvitsee heti ihosiirteen. Kiruriin tulee pieni, kädessä pidettävä laite ja jakaa nopeasti ohuet keinotekoiset arkit haavoille yhtä helposti kuin Scotch tape -teipin vetäminen.
Tästä skenaariosta voi tulla totta, Kanadan tutkijoiden kehittämän uuden laitteen ansiosta: kädessä pidettävä 3D-ihotulostin, joka kerää ihon kudoskerroksia palovammoihin ja muihin vammoihin.
"Olen melko vakuuttunut siitä, että noudatamme erittäin kykenevää lähestymistapaa", sanoo tutkimuksen ohjaajana toiminut Toronton yliopiston tekniikan professori Axel Guenther. "Sillä on mahdollisuus saada se itse klinikoille."
Tällä hetkellä palovammapotilaat kohtaavat erittäin karkea tien. Palovammat ovat tunnetusti tuskallisia, vaikeasti paranevia ja alttiita infektioille. Tyypillisesti potilaat, joilla on vakavia palovammoja, saavat autologisen ihosiirrännäisen, jossa lääkärit ajavat pois terveen ihon osan peittääksesi loukkaantuneen alueen. Mutta jos palovamma on erittäin suuri, terveellistä ihoa ei ole tarpeeksi kiertää. Lisäksi terveen ihon ajaminen luo uuden loukkaantuneen alueen, toisen kivun lähteen ja mahdollisen infektion.
Näiden haasteiden takia tutkijat ovat pitkään etsineet menetelmiä keinotekoisten ihosiirteiden luomiseksi joko biologisista tai synteettisistä materiaaleista. Tällaisia tuotteita on markkinoilla useita, mutta niillä on rajoituksia: jotkut ovat kalliita, toisia voidaan käyttää vain väliaikaisesti, toisten luominen kestää viikkoja potilaan omista ihosoluista.
Toronton yliopiston tutkijat kehittivät alle yhden kilogramman painoisen kenkälaatikon kokoisen tulostimen. Se jakaa biologisista materiaaleista valmistettuja ”biomustetta” -liuskoja. Näitä materiaaleja ovat kollageeni - runsasproteiini dermissä tai ihon keskikerroksessa - ja fibriini, proteiini, jota tarvitaan haavan paranemiseen. Keinotekoisen ihon nauhat voidaan levittää suoraan loukkaantuneelle alueelle.
GIPHYn kautta
"Analogia on kanavateippilaite, jossa teippirullan sijaan sinulla on mikrolaite, joka rypistää kappaleen pehmopaperiteipistä", sanoo Guenther. Sitä on verrattu myös tyhjennysjakelulaitteeseen.
Tutkimus julkaistiin äskettäin Lab on a Chip -lehdessä.
Tutkijat ovat kokeilleet laitetta onnistuneesti sioilla ja toivovat siirtyvänsä ihmiskokeisiin lähivuosina. Jos laite toimii ihmisillä, ryhmän on tehtävä tiivistä yhteistyötä palamiskirurgien kanssa tutkiakseen leikkaussalin työnkulkua kehittääkseen järjestelmä, joka vastaa heidän koonsa ja nopeutensa tarpeita.
Yksi suurimmista haasteista synteettisten ihonsiirtotuotteiden ja -tekniikoiden kehittämisessä on infektio, sanoo New York-Presbyterian / Weill Cornell Medical Centerin William Randolph Hearst Burn Center -apulaisjohtaja Palmer Bessey.
"Ihmiset, joilla on suuria palovammoja, ovat alttiita tulehduksille", Bessey sanoo. "Ja infektio häiritsee haavan paranemista. Se voi estää kaiken tämän hienon kallista maagisen materiaalin hengissä."
Jotta uusi materiaali tai tekniikka toimisi, sen on kyettävä kestämään infektioita. Ihanteellinen materiaali ja tekniikka jättäisivät myös vähemmän arpia kuin perinteiset oksasteet.
"Aine, jonka haluat, että se selviää todellisen sairaan potilaan karkeassa ympäristössä", Bessey sanoo.
Besseyn mukaan Toronton tutkimus osoittaa lupaavan, että se voisi mahdollisesti tuottaa suuria määriä ihonsiirtomateriaalia lyhyessä ajassa.
"Mitä pidempään potilaat makaa avoimien haavojen ympärillä, sitä herkempiä he ovat infektioille", hän sanoo.
Amerikassa ja ulkomailla on monia tutkimusryhmiä, jotka työskentelevät parhaillaan ihonsiirtojen parantamiseksi, Bessey sanoo.
"Se olisi upea asia, vain upea", hän sanoo. "Mutta on olemassa todellisia haasteita."
