Un paziente con gravi lesioni da ustioni viene portato in un centro ustionato, che necessita immediatamente di un innesto cutaneo. Un chirurgo arriva con un piccolo dispositivo portatile e distribuisce rapidamente sottili ferite di pelle artificiale sulle ferite con la stessa facilità con cui viene steso un nastro adesivo scozzese.
Questo scenario potrebbe diventare realtà, grazie a un nuovo dispositivo sviluppato da scienziati canadesi: una stampante skin 3D portatile che deposita strati di tessuto cutaneo su ustioni e altre lesioni.
"Sono abbastanza convinto che sia un approccio molto capace che stiamo perseguendo", afferma Axel Guenther, professore di ingegneria all'Università di Toronto, che ha supervisionato la ricerca. "Ha la possibilità di entrare nelle cliniche".
Attualmente, i pazienti ustionati affrontano una strada estremamente accidentata. Le lesioni da ustioni sono notoriamente dolorose, difficili da curare e soggette a infezioni. In genere i pazienti con gravi ustioni riceveranno un innesto cutaneo autologo, in cui i medici si rasano un pezzo di pelle sana per coprire l'area lesa. Ma se l'ustione è molto grande, non c'è abbastanza pelle sana per andare in giro. Inoltre, radersi dalla pelle sana crea una nuova area lesa, un'altra fonte di dolore e possibile infezione.
A causa di queste sfide, i ricercatori sono da tempo alla ricerca di metodi per creare innesti di pelle artificiale, sia con materiali biologici che sintetici. Esistono numerosi prodotti simili sul mercato, ma hanno dei limiti: alcuni sono costosi, altri possono essere usati solo temporaneamente, altri impiegano settimane per creare dalle cellule della pelle del paziente.
I ricercatori dell'Università di Toronto hanno sviluppato una stampante delle dimensioni di una scatola da scarpe, del peso di meno di un chilogrammo (2, 2 libbre). Dispensa strisce di "bio inchiostro" realizzate con materiali biologici. Questi materiali comprendono il collagene, la proteina più abbondante nel derma, o strato intermedio della pelle, e la fibrina, una proteina necessaria per la guarigione delle ferite. Le strisce di pelle artificiale possono essere depositate direttamente sulla zona lesa.
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"L'analogia è un distributore di nastro adesivo, in cui invece di un rotolo di nastro si ha un microdispositivo che sporge un pezzo di nastro di tessuto", afferma Guenther. È stato anche paragonato a un distributore di corrente bianca.
La ricerca è stata pubblicata di recente sulla rivista Lab on a Chip .
I ricercatori hanno testato con successo il dispositivo sui suini e sperano di passare alle sperimentazioni sull'uomo nei prossimi anni. Se il dispositivo funziona sugli esseri umani, il team dovrà lavorare a stretto contatto con i chirurghi di ustioni per studiare i flussi di lavoro in sala operatoria, per sviluppare un sistema che soddisfi le loro esigenze in termini di dimensioni e velocità.
Una delle maggiori sfide nello sviluppo di prodotti e tecniche di innesto di pelle sintetica è l'infezione, afferma Palmer Bessey, direttore associato del William Randolph Hearst Burn Center presso il New York-Presbyterian / Weill Cornell Medical Center.
"Le persone con grandi ustioni sono suscettibili di contrarre infezioni", afferma Bessey. "E l'infezione interferirà con la guarigione della ferita. Può far sì che tutto questo costoso materiale magico non sopravviva affatto."
Perché un nuovo materiale o tecnica funzioni, dovrebbe essere in grado di resistere alle infezioni. Un materiale e una tecnica ideali lascerebbero anche meno cicatrici rispetto agli innesti tradizionali.
"Il materiale, vorresti che sopravvivesse al duro ambiente di un vero paziente malato", dice Bessey.
Bessey afferma che la ricerca di Toronto dimostra che potrebbe potenzialmente produrre grandi quantità di materiale per innesto cutaneo in breve tempo.
"Più i pazienti sono in giro con ferite aperte, più sono suscettibili alle infezioni", afferma.
Ci sono molti gruppi di ricerca in America e all'estero che stanno attualmente lavorando per realizzare innesti cutanei migliori, afferma Bessey.
"Sarebbe una cosa favolosa, semplicemente favolosa", afferma. "Ma ci sono sfide reali."
