ในห้องปฏิบัติการของ Alberto Pappalardo แพทย์และแพทย์หลังปริญญาเอกที่เชี่ยวชาญด้านผิวหนังและเนื้อเยื่อ
การสร้างผิวหนังในรูปแบบของมือ
เทคโนโลยีการเจริญเติบโตของโครงสร้างผิวไม่ได้มีการเปลี่ยนแปลงครั้งสำคัญในรอบ 40 ปี มักเป็นแผ่นสี่เหลี่ยมแบนหรือแผ่นกลม Hassan Erbil Abachi ผู้ช่วยศาสตราจารย์ วิศวกรชีวภาพ และที่ปรึกษาของ Pappalardo กล่าวว่านั่นเป็นปัญหา เนื่องจากรูปร่างเหล่านี้ไม่ตรงกับรูปร่างของส่วนต่างๆ ของร่างกาย เช่น นิ้วมือและใบหน้า การใช้แพทช์ 2D กับรูปทรง 3D ต้องใช้แพทช์มากขึ้น ซึ่งหมายถึงการเย็บที่มากขึ้นและการผ่าตัดที่ยาวนานขึ้น มันดูแย่กว่าในเชิงสุนทรีย์และทำงานได้แย่กว่าทางกลไก
ในบทความใน Science Advances ทีมงานอธิบายขั้นตอนของเธอในการต่อกิ่งสามมิติ ซึ่งพวกเขาเรียกว่า "ไม่มีที่สิ้นสุด" ซึ่งหมายความว่ารูปร่างจะพอดีกับส่วนของร่างกายและไม่มีตะเข็บ พวกเขาเริ่มต้นด้วยการพิมพ์ 3 มิติโครงที่ช่วยให้เซลล์ผิวหนังเติบโตเป็นรูปร่างที่ต้องการ Pappalardo เพาะเซลล์มนุษย์เป็นชั้นๆ รอบนั่งร้าน จากนั้นรอให้เซลล์เหล่านั้นสร้างเครือข่ายโมเลกุลที่มีโครงสร้างหนาแน่น สกินที่ได้รับการออกแบบมานั้นเป็นไปตามรูปแบบและการทำงานอย่างใกล้ชิดกว่ารุ่นก่อนๆ และเมื่อทดสอบบนเมาส์ สกินจะผสานรวมราวกับว่าเป็นสกินดั้งเดิม โดยใช้เวลา 30 วินาทีในการทาและ 10 นาทีจึงจะเสร็จสมบูรณ์
ทีม Abacha เริ่มการทดลองด้วยการปลูกฝังผิวของรูปทรงกระบอกที่เรียบง่าย พวกเขาใช้การสแกน 3 มิติหรือแบบจำลองดิจิทัลเพื่อพิมพ์นั่งร้านพลาสติกที่ซึมผ่านได้สำหรับเซลล์ในผิวหนัง 2 ชั้น ได้แก่ ชั้นในและชั้นหนังกำพร้าชั้นนอก Pappalardo หล่อไฟโบรบลาสต์ (เซลล์ผิวหนัง) ด้วยคอลลาเจนรอบๆ นั่งร้าน ภายในสองสัปดาห์ชั้นจะครบกำหนดจากนั้นนักวิทยาศาสตร์ก็หว่านเซลล์เคราติโนไซต์ - เซลล์ผิวหนังชั้นนอก ส่วนผสมนี้สัมผัสกับอากาศด้านหนึ่งและอีกด้านเป็นของเหลวเป็นเวลาหนึ่งสัปดาห์ - เช่นเดียวกับผิวหนังของเรา และมันก็ได้ผล “เราคิดว่าถ้าเราสร้างทรงกระบอกได้ เราก็สามารถสร้างรูปร่างอะไรก็ได้” Abatsi กล่าว
ความก้าวหน้าดังกล่าวก่อให้เกิดการถกเถียงในวงการวิทยาศาสตร์กลุ่ม: นักวิทยาศาสตร์กลุ่มหนึ่งต้องการที่จะสร้างใบหน้า แต่กลุ่มที่อยากลองชนะ พวกเขาจินตนาการถึงโครงสร้างห้านิ้วที่สามารถเปิดที่ข้อมือได้ สวมเหมือนถุงมือแล้วเย็บ “คุณจะต้องพันผ้าพันแผลบริเวณข้อมือเท่านั้น และนั่นคือจุดสิ้นสุดของการผ่าตัด” Abatsi กล่าว
ดังนั้นห้องปฏิบัติการจึงพิมพ์กรอบห้านิ้วขนาดเท่าถุงน้ำตาล เตรียมเซลล์ไว้เหมือนเดิม จากนั้นทดสอบว่าการออกแบบสามารถยึดเกาะได้ดีเพียงใด เมื่อเทียบกับการปลูกถ่ายแบบดั้งเดิม เมื่อทดสอบการเสียรูปทางกล โครงสร้างที่ "ไร้ขอบ" มีประสิทธิภาพเหนือกว่าโครงสร้างแบบเรียบถึง 400%
แต่สามารถปลูกถ่ายผิวหนังได้ลงหลักปักฐานจริงหรือ? การสาธิตของ Pappalardo ในหนู ซึ่งเขาลงเอยด้วยการทำถึง 11 ครั้ง บอกว่าใช่ เขาเลือกขาหลังของหนูเพราะรูปทรงเรขาคณิตของบริเวณนี้ซับซ้อนมาก สี่สัปดาห์หลังจากการเปลี่ยนผิวหนัง โครงสร้างเทียมได้รวมเข้ากับผิวหนังโดยรอบของหนูอย่างสมบูรณ์
อ่านเพิ่มเติม:
ที่ดินในประเทศจีนเจาะลึกเป็นประวัติการณ์
มันไม่เกี่ยวกับโลก: นักวิทยาศาสตร์อธิบายว่าเหตุใดระบบสุริยะจึงเป็นสิ่งที่หายากที่สุด
การผสมพันธุ์ของยีราฟนั้นแปลกกว่าที่คิดไว้ก่อนหน้านี้