En el laboratorio de Alberto Pappalardo, médico y postdoctorado especialista en dermatología y tejidos
Construcción de piel en forma de mano.
La tecnología para el crecimiento de estructuras de la piel no esha sufrido cambios significativos en 40 años; Suelen ser parches planos, rectangulares o redondos. Esto es un problema, dice Hassan Erbil Abachi, profesor asistente, bioingeniero y asesor de Pappalardo, porque estas formas no coinciden con las formas de partes del cuerpo como los dedos y las caras. La aplicación de parches 2D a contornos 3D requiere más parches, lo que significa más puntos y cirugías más largas. Tiene peor aspecto estético y funciona peor mecánicamente.
En un artículo en Science Advances, el equipodescribió su proceso para hacer un injerto tridimensional, al que llaman "sin fin", lo que significa que tiene forma para adaptarse a una parte del cuerpo y no tiene costuras. Comenzaron imprimiendo en 3D un andamio que permite que las células de la piel crezcan en la forma deseada. Pappalardo sembró células humanas en capas alrededor del andamio y luego esperó a que esas células construyeran una densa red de moléculas estructurales. La piel diseñada sigue más de cerca la forma y la función que cualquier otra anterior, y cuando se probó en un ratón, se integró como si fuera una piel nativa: tardó 30 segundos en aplicarse y 10 minutos en completarse.
El equipo de Abacha comenzó su experimento concultivo de la piel de una forma cilíndrica simple. Utilizaron un escaneo 3D o un modelo digital para imprimir un andamio de plástico permeable para células en dos capas de piel: la dermis interna y la epidermis externa. Pappalardo moldea fibroblastos (células dérmicas) con colágeno alrededor del andamiaje. En dos semanas, la capa maduró y luego el científico sembró queratinocitos, células epidérmicas. Esta combinación estuvo expuesta al aire por un lado y al líquido por el otro durante una semana, como nuestra piel. Y funcionó. “Pensamos: si podemos hacer un cilindro, entonces podemos hacer cualquier forma”, dice Abatsi.
El avance provocó un debate dentro de la comunidad científica.grupos: un grupo de científicos quería dejar crecer una cara, pero el que quería probar la mano ganó. Imaginaron una estructura de cinco dedos que podría abrirse en la muñeca, usarse como un guante y luego coserse. “Solo tendrás que vendar el área de la muñeca y ese será el final de la operación”, dice Abatsi.
Por eso, el laboratorio imprimió un marco de cinco dedos.del tamaño de un paquete de azúcar, prepararon las células como antes y luego probaron qué tan bien se mantenía el diseño en comparación con los injertos tradicionales. Cuando se probaron las deformaciones mecánicas, las estructuras "sin bordes" superaron a las planas en un 400%.
Pero, ¿puede tal injerto de pielrealmente establecerse? La demostración de Pappalardo en ratones, que terminó haciendo 11 veces, dice que sí. Eligió la pata trasera del ratón porque la geometría de esta zona es muy compleja. Cuatro semanas después del reemplazo de la piel, la construcción artificial se integró por completo en la piel circundante del ratón.
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