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.
Hautzellen in komplexe, dreidimensionale Formen zu bringen, ist also ein revolutionärer erster Schritt. Der Hauptautor der Studie (dass ich dich hier verlinke), Hasan Erbil Abacikönnen diese „dreidimensionalen Hautkonstrukte“ als echte „biologische Kleidung“ verwendet werden. Sie reduzieren die Notwendigkeit von Nähten und die Dauer von Operationen und verbessern gleichzeitig 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 Herstellung neuer Hauttransplantate beginnt mit einem Laser-3D-Scan der „Ziel“-Struktur: zum Beispiel einer Hand.
Anschließend wird ein Hohlmodell der Hand entworfen und 3D-gedruckt: Auf seiner Oberfläche werden Hautfibroblasten platziert, die Bindegewebe und Kollagen erzeugen. Schließlich wird das Modell an der Oberfläche mit Keratinozyten bedeckt und intern mit Wachstumsfaktoren perfundiert, um das Transplantat zu nähren und zu unterstützen, während es wächst. Der gesamte Prozess ist in 3 Wochen abgeschlossen.
Die Tests
Experimentelle Versuche mit diesen Transplantaten wurden erfolgreich an den Hinterbeinen von Mäusen angewendet. Es war, als würde man ihnen „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 die volle Kontrolle über ihre Pfoten wiedererlangten.
Grafts „nach Maß“: 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.
