Ein Team von Bioingenieuren der Columbia University hat einen Weg gefunden, menschliche Hauttransplantate in jeder Form zu züchten. Eine Demonstration, wie die zukünftige Arbeit von Chirurgen erleichtert werden kann, die Verbrennungsopfern neue Haut auftragen.
Wofür ist es?
Derzeit gibt es Kunstleder in Form von Bögen, ähnlich wie Geschenkpapier. Und es ist nicht einfach, sie um unebene Körperteile wie Hände oder Füße zu legen – es kostet viel Zeit und Mühe.
Aus diesem Grund ist die Umwandlung von Hautzellen in komplexe, dreidimensionale Formen ein revolutionärer erster Schritt. Der Hauptautor der Forschung (dass ich dich hier verlinke), Hasan Erbil AbaciDiese „dreidimensionalen Hautkonstrukte“ können als echte „biologische Kleidung“ verwendet werden. Sie reduzieren die Notwendigkeit von Nähten und die Dauer chirurgischer Eingriffe und verbessern so die ästhetischen Ergebnisse.
Und nicht nur
Untersuchungen haben gezeigt, dass diese neuen 3D-Implantate auch überlegene mechanische und funktionelle Eigenschaften gegenüber herkömmlichen Implantaten aufweisen. Komplexere Formen begünstigen seinen Widerstand. Daher glauben die Autoren der Studie, dass diese Technik in Zukunft ideal für Gesichtstransplantationen sein wird.
Wie die Erstellung von Transplantaten in 3D funktioniert
Die Erstellung neuer Hauttransplantate beginnt mit einem 3D-Laserscan der „Ziel“-Struktur: zum Beispiel einer Hand.
Anschließend wird ein Hohlmodell der Hand entworfen und in 3D gedruckt: Auf seiner Oberfläche werden Hautfibroblasten positioniert, die Bindegewebe und Kollagen erzeugen. Schließlich wird die Schablone auf der Oberfläche mit Keratinozyten beschichtet und im Inneren mit Wachstumsfaktoren durchtränkt, um das Transplantat während seines Wachstums zu nähren und zu unterstützen. Der gesamte Prozess ist in 3 Wochen abgeschlossen.
Die Tests
Experimentelle Tests dieser Transplantate wurden erfolgreich an den Hinterbeinen von Mäusen durchgeführt. Es sei, als würde man „ein Paar Shorts anziehen“, sagen die Forscher.
Der gesamte Vorgang dauerte nur 10 Minuten: Nach vier Wochen waren die Transplantate perfekt in die Haut der Mäuse integriert, die wieder die volle Kontrolle über ihre Pfoten erlangten.
„Maßgeschneiderte“ Transplantate: Fazit
Studien sind noch notwendig, da die Haut von Mäusen anders heilt als die menschliche Haut.
Letztendlich erwartet Abaci jedoch, dass die Transplantate aus den eigenen Zellen des Patienten maßgefertigt werden. Mit einer kleinen Hautprobe von 4 mm x 4 mm wird es möglich sein, genug Zellen zu züchten und zu vermehren, um genug Haut zu schaffen, um eine menschliche Hand zu bedecken.
