211service.com
Lepší umělá kůže
Buňky kůže pacienta, geneticky modifikované a pěstované ve zkumavce, by mohly poskytnout další generaci umělé kůže. Jako první krok k vytvoření takové náhradní kůže vytvořili vědci v Cincinnati v laboratoři kožní buňky odolné vůči bakteriím a nyní je testují na zvířatech. Nakonec doufají, že vyrobí typ umělé kůže, která se dokáže potit, opálit a bojovat s infekcí.
Geneticky modifikované kožní buňky mohou pomoci chránit kultivované kožní náhrady před infekcí. Zde jsou zeleně znázorněny buňky, které byly geneticky modifikovány tak, aby produkovaly vyšší hladiny proteinu známého jako lidský beta defensin 4.
Používáme genetickou modifikaci, abychom se pokusili přimět kultivovanou kůži, aby se chovala více jako normální kůže, říká Dorothy Supp, výzkumná pracovnice z Cincinnati Shriners Hospital for Children, která projekt vedla.
Kůže nás udržuje hydratované, ochlazuje nás potem a tvoří blokádu proti cizím bakteriím. Bez ochranného krytu pokožky trpí oběti těžkých popálenin vážnou dehydratací a jsou náchylné k život ohrožujícím bakteriálním infekcím. Štěpy zdravé kůže na poraněných místech mohou pomoci, ale lidé s velkými popáleninami často nemají dostatek zdravé kůže k transplantaci.
Za posledních deset let produkty na umělou pokožku – vyrobené z kolagenových skeletů, molekuly, která dodává kůži její strukturu a pružnost – drasticky zlepšily šance obětí popálenin na přežití. Velké pláty pružné síťky umístěné přes otevřené rány podporují růst nové dermis, spodní vrstvy kůže, která se za normálních okolností neregeneruje. Chirurgové pak mohou transplantovat malé kousky pacientovy epidermis, horní vrstvy kůže, která roste a rozšiřuje se po nově vyrostlé dermis.
Nedávno začali vědci osévat kolagenové lešení kožními buňkami, aby pomohli kůži růst: namísto transplantace epidermis na nově vyrostlou kůži vědci pěstují epidermis buňky na kolagenovém lešení a poté transplantují celý list. V experimentální metodě vyvinuté Stevenem Boycem z University of Cincinnati jsou pacientovy vlastní kožní buňky biopsií a poté pěstovány v kultuře. Buňky se přichytí ke kolagenovému lešení, vytvoří strukturu podobnou kůži a vytvoří listy až 100krát větší než původní biopsie.
Jedním ze zbývajících hlavních problémů umělé kůže je infekce její zranitelnosti. Může trvat týden nebo dva, než se krevní cévy, které nesou mechanismy imunitního systému pro boj s infekcí, připojí k nově rostoucí dermis. Bez krevních cév mohou bakterie růst a způsobit infekci a mohou zničit štěp a znovu otevřít ránu, říká Ioannis Yannas, bioinženýr a materiálový vědec z MIT, který pomohl vyvinout první produkt s umělou kůží. V současné době musí lékaři neustále obvazovat rány antibakteriálními obvazy.
Takže Supp a kolegové geneticky modifikovali kožní buňky, aby produkovaly vyšší hladiny antibakteriálního proteinu. V příspěvku zveřejněném v aktuálním vydání Journal of Burn Care and Research , Supp ukázal, že tyto kožní buňky, když se pěstují ve zkumavce, mohou zabít více specifického druhu bakterií než standardní kožní buňky.
Sup varuje, že upravené buňky jsou stále ještě daleko od klinického použití. Skutečný test vlastností boje s bakteriemi přijde ve složitém prostředí skutečné rány, která je poseta mnoha různými druhy bakterií. Vědci nyní plánují experimenty na zvířecích modelech.
V ideálním případě chce Supp vytvořit ještě lépe kultivovanou pokožku s buňkami, které mohou růst molekulární struktury potřebné k produkci potu, vlasů a pigmentu. Pokud můžeme začít se dvěma typy buněk a přidat jeden nebo dva geny najednou a přimět tyto struktury k rozvoji, bylo by to velmi vzrušující, říká.