به گزارش سلامت نیوز به نقل از wired، در درمان سوختگی‌های شدید و آسیب‌های جدی، بازسازی پوست می‌تواند مسئله‌ای حیاتی باشد. معمولاً سوختگی‌های گسترده با پیوند دادن یک لایه نازک از اپیدرم (لایه‌ی بالایی پوست) از نقاط دیگر بدن درمان می‌شوند. اما این روش باعث ایجاد جای زخم‌های بزرگ می‌شود و همچنین پوست را به حالت طبیعی و عملکردی اولیه بازنمی‌گرداند. مگر اینکه درم (لایه زیر اپیدرم که شامل رگ‌های خونی و عصب‌هاست) بازسازی شود، پوست نمی‌تواند به عنوان یک پوست زنده و طبیعی در نظر گرفته شود.

اکنون، تحقیقات محققان سوئدی ممکن است پزشکی را به بازسازی پوست زنده نزدیک‌تر کرده باشد. آن‌ها دو روش چاپ زیستی سه‌بعدی طراحی کرده‌اند که پوست ضخیم و دارای رگ‌های خونی تولید می‌کند. یکی از این روش‌ها پوستی با تراکم بالای سلول‌ها تولید می‌کند و روش دیگر رگ‌های خونی با شکل‌های دلخواه در بافت ایجاد می‌کند. این دو تکنولوژی، رویکردهای متفاوتی به یک چالش مشابه دارند و در دو مقاله جداگانه در مجله Advanced Healthcare Materials منتشر شده‌اند.

یوهان جانکر، استادیار دانشگاه لینک‌پینگ و متخصص جراحی پلاستیک که این پروژه را هدایت کرده است، می‌گوید:«درم بسیار پیچیده است و ما نمی‌توانیم آن را به‌طور کامل در آزمایشگاه پرورش دهیم. حتی نمی‌دانیم همه اجزای آن چیستند. به همین دلیل ما و دیگران فکر می‌کنیم که می‌توانیم بلوک‌های ساختمانی پوست را پیوند بزنیم و سپس بدن خود درم را بسازد.»

تیم جانکر یک نوع جوهر زیستی به نام «μInk» طراحی کرده است که در آن فیبروبلاست‌ها (سلول‌هایی که مؤلفه‌های درم مثل کلاژن، الاستین و هیالورونیک اسید را تولید می‌کنند) روی دانه‌های ژلاتینی کوچک اسفنجی رشد می‌کنند و درون ژل هیالورونیک اسید محصور می‌شوند. با استفاده از چاپگر سه‌بعدی و ساخت لایه‌لایه این جوهر، آن‌ها توانستند ساختار پوستی با تراکم سلولی بالا ایجاد کنند.

در آزمایش پیوند روی موش‌ها، این بافت‌ها توانستند کلاژن تولید کرده و مؤلفه‌های درم را بازسازی کنند. همچنین رگ‌های خونی جدیدی در بافت رشد کردند که نشان‌دهنده فراهم شدن شرایط برای تثبیت بلندمدت بافت است.

رگ‌های خونی نقش بسیار مهمی در ساخت بافت‌های مصنوعی دارند؛ بدون آن‌ها، اکسیژن و مواد غذایی نمی‌توانند به طور یکنواخت به همه سلول‌ها برسند و سلول‌های در مرکز بافت به مرور می‌میرند.

تیم تحقیقاتی همچنین فناوری جدیدی به نام REFRESH (مسیرسازی مجدد رشته‌های معلق هیدروژل) را توسعه داده‌اند که اجازه می‌دهد رگ‌های خونی به شکل انعطاف‌پذیر و آزادانه در بافت‌های مصنوعی چاپ و شکل داده شوند. این رشته‌های هیدروژلی که ۹۸ درصد آب هستند، بسیار مقاوم‌تر از ژل‌های معمولی بوده و حتی در صورت گره خوردن یا بافته شدن شکل خود را حفظ می‌کنند. همچنین خاصیت حافظه شکل دارند و پس از فشرده شدن به شکل اولیه خود بازمی‌گردند.

جالب این‌جاست که این رشته‌ها می‌توانند توسط آنزیمی خاص بدون بر جای گذاشتن رد، از بین بروند. پس از ناپدید شدن رشته‌ها، یک کانال بلند و باریک در جای آن‌ها باقی می‌ماند که می‌تواند به عنوان مجرای جریان خون عمل کند و شبکه‌ای از رگ‌های خونی در بافت مصنوعی ساخته شود. با ترکیب این دو فناوری، می‌توان شبکه‌ای از رگ‌های خونی را در پوست مصنوعی ضخیم و پرسلول طراحی کرد که امکان رسیدن اکسیژن و مواد غذایی به تمامی نقاط پوست را فراهم می‌کند.

محققان همچنین موفق شده‌اند شبکه‌های پیچیده سه‌بعدی با گره‌ها و بافتن رشته‌های هیدروژلی بسازند و امیدوارند در آینده این فرایند را خودکار کنند تا بتوانند به طور مؤثری شبکه رگ‌های خونی را در اندام‌های مصنوعی گسترش دهند.

البته هنوز سوالات زیادی درباره شرایط محیط زخم مانند جلوگیری از التهاب و عفونت باکتریایی باقی مانده است و نیاز به آزمایش‌های دقیق است تا این تکنولوژی‌ها از آزمایشگاه به کاربرد بالینی برسند. با این حال، این فناوری‌ها می‌توانند نقطه عطفی در حل مشکلات دیرینه پزشکی بازسازی بافت باشند.