Khi điều trị nghiêm trọng Bỏng và chấn thương, tái tạo da có thể là vấn đề của sự sống hay cái chết. Bỏng rộng thường được điều trị bằng cách cấy một lớp lớp biểu bì mỏng, lớp da trên cùng, từ nơi khác trên cơ thể. Tuy nhiên, phương pháp này không chỉ để lại những vết sẹo lớn, nó còn không khôi phục lại da về trạng thái chức năng ban đầu của nó. Trừ khi lớp hạ bì, lớp bên dưới lớp biểu bì, chứa các mạch máu và dây thần kinh, được tái tạo, nó không thể được coi là da sống bình thường.
Bây giờ, công việc của các nhà nghiên cứu Thụy Điển có thể đã đưa thuốc đến gần hơn để có thể tái tạo làn da sống. Họ đã phát triển hai loại kỹ thuật in sinh học 3D để tạo ra làn da dày một cách nhân tạo, có nghĩa là nó chứa các mạch máu. Một kỹ thuật tạo ra làn da được đóng gói với các tế bào, và loại khác tạo ra các mạch máu có hình dạng tùy ý trong mô. Hai công nghệ có cách tiếp cận khác nhau cho cùng một thách thức. Các phương pháp đã được phác thảo trong hai nghiên cứu được công bố trên tạp chí Vật liệu chăm sóc sức khỏe nâng cao.
Johan Junker, phó giáo sư tại Đại học Linköping và chuyên gia về phẫu thuật thẩm mỹ, người dẫn đầu công việc này, cho biết, lớp hạ bì rất phức tạp đến nỗi chúng ta không thể phát triển nó trong phòng thí nghiệm. Chúng ta thậm chí không biết tất cả các thành phần của nó là gì Đó là lý do tại sao chúng ta, và nhiều người khác nghĩ rằng chúng ta có thể cấy ghép các khối xây dựng và sau đó để cơ thể tự làm da.
Junker và nhóm của anh ta đã thiết kế một bản phát sinh sinh học có tên là μink, trong đó các nguyên bào sợi tạo ra các thành phần da như collagen, elastin và hyaluronic axit được nuôi cấy trên bề mặt các hạt gelatin xốp nhỏ và được bọc trong gel axit hyaluronic. Bằng cách xây dựng mực này ba chiều bằng máy in 3D, họ có thể tạo ra một cấu trúc da chứa đầy các tế bào mật độ cao theo ý muốn.
Trong một thí nghiệm cấy ghép sử dụng chuột, các nhà nghiên cứu đã xác nhận rằng các tế bào sống phát triển bên trong các mảnh mô được tạo ra từ mực này, tiết ra collagen và xây dựng lại các thành phần của lớp hạ bì. Các mạch máu mới cũng phát triển bên trong mảnh ghép, cho thấy các điều kiện cố định mô dài hạn đã được đáp ứng.
Các mạch máu đóng một vai trò cực kỳ quan trọng trong việc xây dựng các mô nhân tạo. Cho dù có bao nhiêu tế bào được nuôi cấy để tạo ra một mô hình mô, không có mạch máu, oxy và chất dinh dưỡng không thể được mang đều đến tất cả các tế bào. Và không có mạch máu, khi cấu trúc mô phát triển, các tế bào ở trung tâm của mô chết.
Nhóm nghiên cứu cũng đã tạo ra một công nghệ gọi là làm mới (định tuyến lại các sợi hydrogel lơ lửng tự do), cho phép cấu trúc linh hoạt các mạch máu trong các mô nhân tạo bằng cách in và sắp xếp các sợi hydrogel, một loại gel 98 % nước. Những sợi này khó khăn hơn nhiều so với các vật liệu gel thông thường và có thể duy trì hình dạng của chúng ngay cả khi bị buộc hoặc bện. Hơn nữa, chúng cũng có các thuộc tính bộ nhớ hình dạng cho phép chúng trở lại hình dạng ban đầu ngay cả khi bị nghiền nát.