Forskare från University of Toronto har utvecklat en handhållen 3D-hudskrivare som avsätter jämna lager av hudvävnad för att täcka och läka djupa sår. Teamet tror att det är den första enheten som bildar vävnad på plats, deponera och sätta på plats, inom två minuter eller mindre.

Forskningen, ledd av Ph.D. student Navid Hakimi under ledning av docent Axel Guenther från Yrkeshögskolan, och i samarbete med Dr Marc Jeschke, chef för Ross Tilley Burn Center vid Sunnybrook Hospital och professor i immunologi vid medicinska fakulteten, publicerades nyligen i tidningen Lab on a Chip .

För patienter med djupa hudsår, alla tre hudlagren – epidermis, dermis och hypodermis – kan vara kraftigt skadade. Den nuvarande föredragna behandlingen kallas hudtransplantation med splitthickness, där frisk donatorhud transplanteras på ytan av epidermis och en del av den underliggande dermis.

Transplantation med delad tjocklek på stora sår kräver tillräckligt med frisk donatorhud för att passera alla tre skikten, och tillräckligt med transplantathud är sällan tillgänglig. Detta lämnar en del av det skadade området "oympat" eller avtäckt, leder till dåliga läkningsresultat.

Även om det finns ett stort antal vävnadskonstruerade hudersättningar, de används ännu inte i stor utsträckning i kliniska miljöer.

"De flesta nuvarande 3D-bioprinters är skrymmande, arbeta med låga hastigheter, är dyra och är oförenliga med klinisk tillämpning, " förklarar Günther.

Forskargruppen tror att deras in-situ-hudskrivare är en plattformsteknik som kan övervinna dessa hinder, samtidigt som den förbättrar hudläkningsprocessen – ett stort steg framåt.

Den handhållna hudskrivaren liknar en white-out-tejpdispenser-förutom att tejprullen ersätts av en mikronhet som bildar mjukpappersark. Vertikala ränder av "biobläck, "består av proteinbaserade biomaterial inklusive kollagen, det vanligaste proteinet i dermis, och fibrin, ett protein som deltar i sårläkning, springa längs insidan av varje vävnadsark.

"Vår hudskrivare lovar att skräddarsy vävnader för specifika patienter och såregenskaper, " säger Hakimi. "Och den är väldigt bärbar."

Den handhållna enheten är lika stor som en liten skokartong och väger mindre än ett kilo. Det kräver också minimal operatörsutbildning och eliminerar tvätt- och inkubationsstadierna som krävs av många konventionella bioprinters.

Forskarna planerar att lägga till flera funktioner till skrivaren, inklusive att utöka storleken på de täckbara sårområdena. Arbetar med Jeschkes team på Sunnybrook Hospital, de planerar att utföra fler in vivo-studier. De hoppas att de en dag kan börja köra kliniska prövningar på människor, och så småningom revolutionera brännvården.