Biotiskárny dokážou vytisknout nové tkáně přímo v terénu. Čekají je testy na lidech

- Technologie autor: Ladislav Loukota

Medicína ve 20. století učinila několik výrazných skoků kupředu, první pomoc v případě úrazu však ve srovnání s jinými obory příliš daleko nepokročila. Zastavování krvácení pomocí tlakových obvazů se rámcově provádí stále podobně jako ve vzdálenější minulosti. Změnit by to chtěla nová práce, která přišla s mobilní biotiskárnou tkání. Vynález byl zatím vyzkoušen na zvířatech, v dohledné době by přitom mělo dojít na testy i u lidí.

3D biotiskárna

3D biotiskárna,zdroj: Wake Forrest Institute

Každý, kdo byl někdy přítomný těžkému úrazu, nejspíše potvrdí, že o dalším vývoji situace mohou rozhodovat minuty, nebo dokonce sekundy. Není nutno hned malovat čerta na zeď - i situace, kdy nedochází k ohrožení života, můžu mít při včasném zákroku daleko příznivější vývoj léčby. Platí to třeba v případě akutních nebo chronických ran, jejichž brzké uzavření snižuje riziko infekce i krvácení. Dnes takové uzavření typicky probíhá pomocí tlakových obvazů a podobných bandáží.

Podaří se tak obvykle zachránit život, následné hojení má však za výsledek minimálně jizvu. Pokud se bavíme o krvácení po pádu z kola na cyklostezce, nemusí to znít tak tragicky - rozsáhlá a komplexní zranění například z bojových oblastí nebo těžkých autonehod však můžou mít za následek doživotní následky. Korekční a plastická chirurgie sice dnes dovedou leccos vyspravit - ani kožní transplantáty ale nejsou bezproblémové.

Vzít kůži z jedné části těla a nanést ji na část jinou totiž může být esteticky problémové, a v případě těžkých popálenin i zcela nemožné. V případě, že štěpy nepocházejí od pacienta samotného, hrozí jejich odmítnutí. A v případě, že je pacient poskytnout může, rozkouskovaný výsledek má stále k bezproblémovému vzezření notně daleko.

Relativně brzy se však obvazy a kožní štěpy možná dočkají náhrady (či alespoň doplnění) pomocí tkáňových 3D tiskáren. Slibuje to alespoň nová práce z dílny Wake Forest Institute for Regenerative Medicine, která vznikla pod vedením Seana Murphyho. Vědcům se v ní podařilo vyvinout metodu biotisku nové tkáně do takové míry, že by výsledek měl být nasaditelný při prvotním ošetřování těžkých poranění i v poli mimo kliniky. Dřívější uzavření rány by mohlo vést nejenom k menšímu počtu komplikací, ale i bezbolestnější léčbě pacienta.

Hojení s pomocí biotisku

Hojení s pomocí biotisku,zdroj:Wake Forrest Institute

Jak se tiskne pokožka

Tisk samotný je svého druhu podobný štěpům - klíčové kožní buňky fibroblasty a keratinocity lze opět získat z buněk samotného pacienta. Není ale třeba biopsií odebírat velké, nepoškozené části kůže jako u štěpů. Metoda je tedy bezpečnější i snazší pro pacienty a personál. Získané buňky jsou následně smíchány s hydrogelem, čímž vzniká bioinkoust, který následně může být nanesen na postižené místo.

Takový postup je samozřejmě vhodnější pro pooperační péči v prostředí nemocnic, kde je možné připravit bioinkoust dopředu. Akutní biotiskárny v poli by pak zřejmě využívaly cizích, předpřipravených buněk - i za cenu možného odmítnutí transplantátu. Na imunitní reakci by však došlo až po stabilizaci pacienta, takže i v takovém případě by natištěná tkáň mohla být zdravější alternativou uzavření rány než tkaniny.

Biotiskárny tisk samotný doplňují i integrovanou technologií pro skenování a analýzu poranění - to celé s cílem uzpůsobit tisk pro optimální nanesení vrstev bioinkoustu. Ve výsledku může dojít k nanesení nové tkáně v takové vrstvě, která zajistí rychlou pomoc i snazší zotavování. Dosavadní testy provedení na myších a prasatech ukazují, že léčba je v případě biotisku až třikrát rychlejší než u dosavadních alternativ. Zejména popáleniny třetího stupně představují velký medicínský problém, s nímž biotiskárny mohou pomoct. Můžou totiž novou kůži natisknout vrstvu po vrstvě z různého typu buněk.

Metoda prozatím nebyla otestována na lidech. Jako obvykle v případě podobných vynálezů tak lze střízlivě možné nasazení u lidí v našich končinách očekávat v horizontu deseti až dvaceti let. Muphyho tým mluví maximálně o pěti letech, i pokud však budou mít výzkumníci pravdu, platit to bude hlavně pro vybrané americké nemocnice. Vědci každopádně již připravují i samotné klinické studie na lidech. Minimálně do jejich úspěšného konce bude ale lepší podržet očekávání na uzdě.

Studii publikoval časopis Science

Tagy: lidské tělo 3D technologie věda a technika věda a poznání inovace a technologie