Bilim insanları, ciddi yanıkları tedavi etmek için 'şırıngada deri' yöntemi üzerinde çalışıyor.

"Şırıngadaki deri" olarak adlandırılabilir: Canlı hücreler içeren 3 boyutlu yazdırılabilir bir jel ve geliştiriciler, gelecekte yanık ve ciddi yaraları tedavi etmenin yeni bir yolu olabileceğini umuyor . Teknolojinin potansiyeli, projede çalışan bilim insanları, Afet Tıbbı ve Travmatoloji Merkezi ve İsveç'teki Linköping Üniversitesi uzmanları tarafından fareler üzerinde yürütülen bir çalışmada kanıtlandı. Deri, vücudu dış dünyadan korur. Uzmanlar, Advanced Healthcare Materials dergisinde yayınlanan çalışmalarında, ciddi bir yanıktan sonra vücudun deri bariyerini yeniden oluşturmasına yardımcı olmanın yaşam ve ölüm meselesi olabileceğini belirtiyor.

Geniş yanıklar genellikle, esasen tek bir hücre tipinden oluşan en üst deri tabakası olan epidermisin ince bir tabakasının nakledilmesiyle tedavi edilir. Ancak, sadece bu deri kısmının nakledilmesi ciddi yara izlerine neden olur. Epidermisin altında daha kalın ve daha gelişmiş bir deri tabakası olan dermis bulunur. Dermis, kan damarlarını, sinirleri, kıl köklerini ve derinin işlevi ve elastikiyeti için gerekli diğer yapıları içerir. Ancak, dermisin de nakledilmesi nadiren bir seçenektir, çünkü bu işlem yaranın kendisi kadar büyük ve iyileşmesi gereken bir yara bırakır. İşin püf noktası, yara dokusuna dönüşmeyen, aksine işlevsel dermis oluşturan yeni bir deri yaratmaktır.

Çalışma

İsveç Üniversitesi Plastik Cerrahi Merkezi'nde araştırmacı ve çalışmaya liderlik eden plastik cerrahi profesörü Johan Junker, "Dermis o kadar karmaşık ki onu laboratuvarda yetiştiremiyoruz," diye açıklıyor. "Tüm bileşenlerinin ne olduğunu bile bilmiyoruz. Bu yüzden biz ve birçok kişi, 'yapı taşlarını' naklederek vücudun dermisi kendisinin üretmesini sağlamanın mümkün olduğunu düşünüyoruz." Dermisteki en yaygın hücre türü olan bağ dokusu hücresi veya fibroblast, laboratuvarda kolayca toplanıp yetiştirilebilir. Ayrıca, ihtiyaç duyulduğunda daha özelleşmiş hücre türlerine dönüşebilme avantajına da sahiptir. Araştırmacılar bu nedenle hücreleri, cilt kolajenine benzer bir madde olan küçük gözenekli jelatin boncukları üzerinde yetiştirerek bir yapı iskelesi oluşturdular. Ancak bu boncukları içeren ve doğrudan yaraya dökülen bir sıvı, istediğiniz yerde kalmazdı. Araştırmacıların soruna çözümü, jelatin boncuklarını vücuda özgü başka bir madde olan hyaluronik asitten yapılmış bir jel ile karıştırmaktı. Boncuklar ve jel karıştırıldığında, 'klik kimyası' olarak bilinen bir yöntem kullanılarak bir araya getirilirler.

Bilim insanları, sonucun "şırıngadaki deri" olarak tanımlanabilecek bir jel olduğunu söylüyor. Junker ile birlikte çalışmayı yürüten Linköping Üniversitesi'nde moleküler fizik profesörü olan Daniel Aili, "Jelin özel bir özelliği var," diye açıklıyor. "Hafif bir basınca maruz kaldığında sıvı hale geliyor. Örneğin, bir şırınga ile yaraya uygulanabiliyor ve uygulandıktan sonra jelatinimsi bir hale geri dönüyor. Bu aynı zamanda, içinde hücreler bulunan jelin 3B yazıcıyla basılmasını da mümkün kılıyor." Mevcut çalışmada, araştırmacılar farelerin derisinin altına yerleştirilen küçük diskleri 3B yazıcıyla bastılar. Bu teknolojiyi insanlarda kullanmak için amaç, hastanın kendi hücrelerini küçük bir deri biyopsisinden büyütmek, ardından bunları 3B yazıcıyla bir greft haline getirip yaraya uygulamak.

Junker, "Hücrelerin hayatta kaldığını ve yeni dermis oluşturmak için ihtiyaç duyulan çeşitli maddeleri ürettiklerini görüyoruz," diye bildiriyor. "Ayrıca, greftlerde kan damarları oluşuyor ve bu, organizmadaki dokunun hayatta kalması için önemli. Bu malzemeyi çok umut verici buluyoruz." Kan damarları, doku benzeri mühendislik malzemelerinin çeşitli uygulamaları için hayati önem taşıyor. Bilim insanları, organoidler veya organların minyatür versiyonlarını oluşturmak için kullanılabilecek üç boyutlu malzemelerde hücre yetiştirebiliyorlar. Ancak bu doku modellerinin bir darboğazı var: Hücrelere oksijen ve besin taşıyacak kan damarlarından yoksunlar.

İsveç üniversitesindeki araştırmacılar, sorunu çözmeye bir adım daha yaklaşmış olabilirler. Yine Advanced Healthcare Materials dergisinde yayınlanan bir başka makalede, %98'i sudan oluşan ve hidrojel olarak bilinen malzemelerden iplik üretme yöntemini açıklıyorlar. Aili, "Hidrojel iplikler oldukça elastik hale geliyor, bu yüzden onları düğümleyebiliyoruz. Ayrıca, sıvı pompalayabileceğimiz veya kan damarı hücreleri yetiştirebileceğimiz mini tüplere dönüştürülebileceklerini de gösterdik," diyor. Uzmanlar bunlara mini tüpler veya geçirgen kanallar diyor ve organoidler gibi kan damarları geliştirmek için yeni olanaklar sunabileceklerine inanıyorlar.