重度の火傷を負った患者は、すぐに皮膚移植を必要とする火傷センターに運ばれます。 外科医は小型のハンドヘルド機器を持ち込み、スコッチテープを巻くのと同じくらい簡単に、人工皮膚の薄いシートを傷口にすばやく塗布します。
このシナリオは、カナダの科学者によって開発された新しいデバイス、火傷やその他の怪我で皮膚組織の層を堆積させるハンドヘルド3Dスキンプリンターのおかげで実現する可能性があります。
「私たちが追求しているのは非常に有能なアプローチだと確信しています」とトロント大学の工学教授で研究を監督したアクセル・グンターは言います。 「実際に診療所に行くチャンスがあります。」
現在、火傷患者は非常に険しい道に直面しています。 火傷は、痛みを伴い、治癒が難しく、感染しやすいことで有名です。 通常、重度の火傷を負った患者には、自家皮膚移植が行われ、医師は傷ついた部分を覆うために健康な皮膚を剃ります。 しかし、火傷が非常に大きい場合は、健康な皮膚が十分に回りません。 加えて、健康な皮膚を剃り落とすことにより、新たな損傷領域が生じ、痛みや感染の可能性が生じます。
これらの課題のため、研究者は生物学的または合成材料から人工皮膚移植片を作成する方法を長い間探していました。 市場にはそのような製品が数多くありますが、それらには制限があります。高価なもの、一時的にしか使用できないもの、患者自身の皮膚細胞から作成するのに数週間かかるものがあります。
トロント大学の研究者は、重量が1キログラム（2.2ポンド）未満の靴箱サイズのプリンターを開発しました。 生物材料で作られた「バイオインク」のストリップを分配します。 これらの材料には、真皮または皮膚の中間層で最も豊富なタンパク質であるコラーゲンと、創傷治癒に必要なタンパク質であるフィブリンが含まれます。 人工皮膚のストリップは、負傷した領域に直接置くことができます。
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「例えはダクトテープディスペンサーです。テープのロールの代わりに、ティッシュテープを押しつぶすマイクロデバイスがあります」とGuenther氏は言います。 また、ホワイトアウトディスペンサーと比較されています。
この研究は最近、 Lab on a Chip誌に掲載されました。
研究者はブタでデバイスのテストに成功しており、今後数年間で人間の試験に移行することを望んでいます。 デバイスが人間で動作する場合、チームは火傷外科医と密接に協力して手術室のワークフローを研究し、サイズと速度の面でニーズを満たすシステムを開発する必要があります。
合成皮膚移植製品と技術の開発における最大の課題の1つは感染症です、とニューヨークプレスビテリアン/ワイルコーネルメディカルセンターのウィリアムランドルフハーストバーンセンターのアソシエイトディレクター、パーマーベシーは言います。
「大きな火傷のある人は感染しやすい」とベッシーは言う。 「そして、感染は傷の治癒を妨げるでしょう。それは、この高価な高価な魔法の材料のすべてがまったく生き残れない原因になります。」
新しい素材や手法が機能するには、感染に耐えられる必要があります。 理想的な材料と技術は、従来の移植片よりも傷跡が少なくなります。
「材料は、あなたが実際の病気の患者の荒れた環境を生き延びたいと思うでしょう」とベッシーは言います。
Besseyは、トロントの研究が、短時間で大量の皮膚移植材料を潜在的に生産できるという点で有望であると述べています。
「患者が開いた傷で長く横になればなるほど、感染しやすくなります」と彼は言います。
現在、アメリカおよび海外には多くの研究チームがあり、より良い皮膚移植片の作成に取り組んでいます、とベッシーは言います。
「それは素晴らしいことです。ただ素晴らしいことです」と彼は言います。 「しかし、本当の課題があります。」
