"ஒரு சிரிஞ்சிலிருந்து தோல்": பைஃபாசிக் "சிறுமணி" பயோஇங்க் சருமத்தை அச்சிட்டு அதைப் பொருத்தியது.

ஸ்வீடனைச் சேர்ந்த விஞ்ஞானிகள் சருமத்தின் 3D பயோபிரிண்டிங்கிற்கான µInk பயோஇங்க்-ஐ வழங்கியுள்ளனர்: இது மனித தோல் ஃபைப்ரோபிளாஸ்ட்கள் "நடவப்பட்ட" நுண்துளை ஜெலட்டின் நுண்கோளங்களை அடிப்படையாகக் கொண்ட இரண்டு-கட்ட சிறுமணி ஹைட்ரோஜெல் ஆகும், மேலும் ஹைலூரோனிக் அமிலத்தின் மேட்ரிக்ஸ் உள்ளது. இந்த கலவை ஒரு சிரிஞ்ச்/பிரிண்டர் முனையில் அழுத்தத்தின் கீழ் ஒரு திரவத்தைப் போல செயல்படுகிறது மற்றும் மீண்டும் ஒரு காயத்தில் ஜெல் செய்கிறது - அதனால்தான் பத்திரிகையாளர்கள் இதை "சிரிஞ்சில் தோல்" என்று அழைத்தனர். எலிகள் மீதான சோதனைகளில், மிக அதிக செல் அடர்த்தி கொண்ட அச்சிடப்பட்ட கட்டமைப்புகள் உயிர் பிழைத்தன, விரைவாக ஒரு எக்ஸ்ட்ராசெல்லுலர் மேட்ரிக்ஸை உருவாக்கின, நாளங்களை வளர்த்து 28 நாட்களில் திசுக்களுடன் ஒருங்கிணைக்கப்பட்டன. இந்த படைப்பு மேம்பட்ட சுகாதாரப் பொருட்களில் வெளியிடப்பட்டது.

பின்னணி

• தற்போதைய தோல் மாற்றுகள் ஏன் "உண்மையான சருமத்திலிருந்து" வெகு தொலைவில் உள்ளன. பெரிய காயங்கள் மற்றும் தீக்காயங்களுக்கான மருத்துவத் தரநிலை பிளவு-தடிமன் ஆட்டோகிராஃப்ட்ஸ் (STSG) மற்றும்/அல்லது தோல் வார்ப்புருக்கள் (எ.கா. இன்டெக்ரா). அவை உயிர்களைக் காப்பாற்றி குறைபாட்டை மூடுகின்றன, ஆனால் பெரும்பாலும் வடுக்கள் மற்றும் சுருக்கங்களை விட்டுச் செல்கின்றன, குறிப்பாக மெல்லிய மடிப்புகளுடன்; வடுவின் தரம் ஒட்டுண்ணியில் உள்ள "ஆழமான சருமத்தின்" விகிதத்தைப் பொறுத்தது. பெரிய பகுதிகளை மூடுவதற்கு வசதியான "மெஷ்" மடிப்புகள் கூட, வலை செல்கள் மூலம் குணமடைவதால் அதிக குறிப்பிடத்தக்க வடுவை உருவாக்குகின்றன. தோல் வார்ப்புருக்கள் "நியோடெர்ம்" ஐ உருவாக்க உதவுகின்றன, ஆனால் செல்லுலார் இல்லாதவையாகவே இருக்கின்றன, நிலைகள் தேவைப்படுகின்றன, மேலும் முதல் வாரங்களில் போதுமான ஆட்டோலோகஸ் செல்கள்/நாளங்களின் சிக்கலை தீர்க்காது.
• 3D தோல் பயோபிரிண்டிங் ஏன் ஒரு தர்க்கரீதியான அடுத்த படியாகும், ஆனால் பயோஇங்க் மூலம் அது ஏன் தடுக்கப்படுகிறது. அச்சிடுதல் செல்கள் மற்றும் பொருட்களை இலக்காக வைக்க அனுமதிக்கிறது, ஆனால் கிளாசிக் ஒரே மாதிரியான ஹைட்ரோஜெல்கள் ஒரு "ஃபோர்க்கில்" விழுகின்றன:
  • மிகவும் திரவமானது - அவை பரவி அவற்றின் வடிவத்தைத் தக்கவைக்காது; மிகவும் கடினமானது - அவை செல்களை அழுத்துகின்றன, இரத்த நாளங்களின் ஊடுருவலில் தலையிடுகின்றன மற்றும் அதிக செல் அடர்த்தியை அச்சிட அனுமதிக்காது. கூடுதலாக, அட்னெக்சல் கட்டமைப்புகளை (முடி நுண்ணறைகள், முதலியன) மீண்டும் உருவாக்குவது இன்னும் கடினம். முனை அழுத்தத்தின் கீழ் பாயும் உயிர் மைகள் நமக்குத் தேவை, பின்னர் உடனடியாக ஒரு நிலையான நுண்துளை வெகுஜனமாக "சேகரிக்கப்படுகின்றன" மற்றும் வெட்டு மூலம் செல்களைக் கொல்லாது.
• சிறுமணி (மைக்ரோஜெல், "நெரிசல்") பயோஇங்க்கள் என்றால் என்ன, அவை ஏன் சருமத்திற்கு ஏற்றவை? இவை "அடர்த்தியாக நிரம்பிய" மைக்ரோஜெல் துகள்கள், அவை ஓய்வில் திடப்பொருளைப் போலவும், வெட்டுக்குக் கீழே திரவத்தைப் போலவும் (வெட்டு-மெல்லியதாக்குதல்) செயல்படுகின்றன - சிரிஞ்ச்/எக்ஸ்ட்ரூஷன் பிரிண்டிங் மற்றும் ஊசிகளுக்கு ஏற்றது. பயன்பாட்டிற்குப் பிறகு, சரம் அதன் வடிவத்தைத் தக்க வைத்துக் கொள்கிறது, வாஸ்குலர் வளர்ச்சிக்கு இடை-துளைகளை விட்டுச்செல்கிறது; கலவையை மென்மையான வேதியியலுடன் கூடுதலாக "குறுக்கு-இணைக்க" முடியும். இந்த வகை பொருட்கள் சமீபத்திய ஆண்டுகளில் மென்மையான திசு அச்சிடுதலுக்கான அடிப்படையாக மாறியுள்ளன.
• சுருக்கமாக µInk பற்றிய யோசனை. ஆசிரியர்கள் பிரச்சனையின் இரண்டு அடுக்குகளை இணைத்தனர் - செல்கள் மற்றும் மேட்ரிக்ஸ்: அவர்கள் மனித தோல் ஃபைப்ரோபிளாஸ்ட்களை நுண்துளை ஜெலட்டின் நுண்கோளங்களில் (வேதியியலில் கொலாஜனைப் போன்ற உயிரி இணக்கமான "மணிகள்") நட்டனர், பின்னர் செம்பு இல்லாத கிளிக் வேதியியலைப் பயன்படுத்தி துகள்களை ஹைலூரோனிக் மேட்ரிக்ஸுடன் "ஒட்டினர்". இதன் விளைவாக "அழுத்தத்தின் கீழ் திரவம் - ஓய்வில் திடமானது" பயோஇங்க் கிடைத்தது, இது மிக உயர்ந்த செல்லுலார் அடர்த்தி, அச்சிடுதல்/ஊசி மற்றும் ஏற்கனவே இடத்தில் உள்ள எக்ஸ்ட்ராசெல்லுலார் மேட்ரிக்ஸை விரைவாக ஆட்சேர்ப்பு செய்ய அனுமதிக்கிறது. கட்டமைப்புகள் 28 நாட்களுக்குள் எலிகளில் வேரூன்றி வாஸ்குலரைஸ் செய்யப்பட்டன.
• இந்த அணுகுமுறை மருத்துவமனையின் "வலி புள்ளிகளை" எவ்வாறு நிவர்த்தி செய்கிறது.
  1. வேகம் மற்றும் தளவாடங்கள்: ஒரு திசு சமமான நீண்ட சாகுபடிக்கு பதிலாக, "உயிருள்ள துகள்களை" விரைவாக தயாரித்தல் மற்றும் "ஒரு சிரிஞ்சிலிருந்து தோலை" நேரடியாக காயத்தில் அறிமுகப்படுத்துதல் அல்லது குறைபாட்டின் வடிவத்தில் அச்சிடுதல் ஆகியவை உள்ளன.
  2. உயிரியல்: அதிக செல்லுலாரிட்டி + நுண்துளை கட்டமைப்பு → சிறந்த ECM படிவு மற்றும் நியோஆஞ்சியோஜெனெசிஸ் - குறைவான வடுக்கள் மற்றும் மீள் சருமத்திற்கான திறவுகோல்.
  3. தன்னியக்கவியலுடன் இணக்கத்தன்மை: ஃபைப்ரோபிளாஸ்ட்கள் ஒரு சிறிய பயாப்ஸி மூலம் எளிதாகப் பெறப்படுகின்றன; ஜெலட்டின்/HA என்பது சருமத்திற்கு நன்கு தெரிந்த கூறுகள்.
• இடைவெளிகள் இருக்கும் இடங்களில். இவை அனைத்தும் எலிகளில் இன்னும் முன் மருத்துவ பரிசோதனையில் உள்ளன; நோயாளிகளிடம் செல்ல முழு தடிமன் கொண்ட தோல் மாதிரிகள், நீண்ட கால பின்தொடர்தல், கெரடினோசைட்டுகள்/எண்டோதெலியத்துடன் இணைந்து அச்சிடுதல், GMP தரப்படுத்தல் மற்றும் தொழில்நுட்பம் உண்மையில் வடுவைக் குறைத்து தரத்துடன் ஒப்பிடும்போது செயல்பாட்டை மேம்படுத்துகிறது என்பதற்கான சான்று தேவை.
• இந்தச் செய்தி இப்போது ஏன் முக்கியமானது. STSG/வார்ப்புருக்களின் தொடர்ச்சியான வரம்புகள் மற்றும் சிறுமணி பயோஇங்க் வகுப்பின் முதிர்ச்சி ஆகியவற்றின் பின்னணியில், µInk ஒரு நடைமுறை அசெம்பிளியை நிரூபிக்கிறது: “மைக்ரோஜெல் கேரியர்கள் + மென்மையான பிணைப்பு அணி + அதிக அளவு ஆட்டோலோகஸ் செல்கள்”. இது நீண்ட “இன்குபேட்டர்” நிலைகள் இல்லாமல் விரைவான, செல்-அடர்த்தியான தோல் மறுகட்டமைப்பின் காட்சியை மிகவும் யதார்த்தமாக்குகிறது.

இது ஏன் அவசியம்?

பாரம்பரிய தோல் மாற்று அறுவை சிகிச்சைகள் பெரும்பாலும் ஒரு வடுவை விட்டுச் செல்கின்றன: அவற்றில் சில செல்கள் மட்டுமே உள்ளன, அவை மோசமாக ஒன்றாக வளர்ந்து பலவீனமான "சரியான" தோல் மேட்ரிக்ஸை உருவாக்குகின்றன. மேலும் தடிமனான மற்றும் சிக்கலான சருமத்தை முழுவதுமாக ஒரு பாத்திரத்தில் வளர்ப்பது நீண்ட மற்றும் கடினமானது. ஆசிரியர்கள் வேறு வழியை முன்மொழிகின்றனர்: நோயாளியின் சொந்த ஃபைப்ரோபிளாஸ்ட்களிலிருந்து "செங்கற்களை" விரைவாக ஒன்று சேர்ப்பது, நுண்துளை நுண்கோளங்களில் நடுவது, மற்றும் குறைபாடுள்ள பகுதியில் நேரடியாக ஊசி/அச்சிடுவது, அங்கு உடலே முழு அளவிலான சருமத்தை நிறைவு செய்யும்.

µInk பயோஇங்க் எவ்வாறு செயல்படுகிறது

• கட்டம் 1: "உயிருள்ள துகள்கள்." நுண்துளை ஜெலட்டின் நுண்கோளங்கள் (அடிப்படையில் சிறிய மணிகள், வேதியியல் ரீதியாக தோல் கொலாஜனைப் போன்றது), அதன் மீது முதன்மை மனித தோல் ஃபைப்ரோபிளாஸ்ட்கள் ஒரு உயிரியக்க உலைகளில் பெருக்கப்படுகின்றன.
• கட்டம் 2: "பிணைப்பு ஜெல்". செம்பு இல்லாத கிளிக் வேதியியல் மூலம் துகள்களை ஒன்றாக ஒட்டக்கூடிய ஹைலூரோனிக் அமிலக் கரைசல்.
• ரியாலஜி. இதன் விளைவாக ஒரு வெட்டு-மெல்லிய சிறுமணி ஹைட்ரஜல் உள்ளது: இது அழுத்தத்தின் கீழ் பாய்ந்து அதன் வடிவத்தை ஓய்வில் வைத்திருக்கிறது, அதாவது இது சிரிஞ்ச் பயன்பாடு மற்றும் 3D அச்சிடுதல் இரண்டிற்கும் ஏற்றது.

சோதனைகள் என்ன காட்டின?

• அச்சிடுதல் மற்றும் நம்பகத்தன்மை: மிக உயர்ந்த செல் அடர்த்தி கொண்ட நிலையான மினி-பேட்சுகள் µமையிலிருந்து அச்சிடப்பட்டன; ஃபைப்ரோபிளாஸ்ட் நம்பகத்தன்மை மற்றும் பினோடைப் பாதுகாக்கப்பட்டன.
• உயிருள்ள நிலையில் (எலிகள்): 28 நாட்களுக்கு தோலடி முறையில் பொருத்தப்பட்ட கட்டமைப்புகள்
  - நாளங்களால் அதிகமாக வளர்ந்தன,
  - ஹைட்ரஜல் மறுவடிவமைப்பை நிரூபித்தன,
  - மற்றும் திரட்டப்பட்ட தோல் ECM (ஃபைப்ரோபிளாஸ்ட்கள் தொடர்ந்து பிரிந்து செயல்படுகின்றன), இது திசு ஒருங்கிணைப்பைக் குறிக்கிறது.
• பயன்பாட்டுப் பயிற்சி. இந்தப் பொருளை ஒரு ஊசியின் மூலம் நேரடியாக காயத்தில் - "சிரிஞ்சில் தோல்" - தடவலாம் அல்லது ஒரு குறிப்பிட்ட குறைபாட்டிற்கு ஒரு அடுக்கு/வடிவத்தை அச்சிடலாம்.

இது ஏன் முக்கியமானது?

• வேகம் மற்றும் அடர்த்தி. தீக்காயங்கள் மற்றும் நாள்பட்ட காயங்களுக்கு நேரம் மிக முக்கியமானது. µமை "அளவிலான" திசு வளர்ச்சியின் நீண்ட சுழற்சிகளைத் தவிர்த்து, அவை தேவைப்படும் இடங்களில் உடனடியாக பல செயலில் உள்ள செல்களை அறிமுகப்படுத்த உங்களை அனுமதிக்கிறது.
• உயிரியல் இயல்பு நிலைக்கு அருகில் உள்ளது. நுண்கோளங்களின் உயர் செல்லுலாரிட்டி மற்றும் நுண்துளை கட்டமைப்பு, வடு இல்லாத குணப்படுத்துதல் மற்றும் நெகிழ்ச்சித்தன்மைக்கு இரண்டு திறவுகோல்களான மேட்ரிக்ஸ் உற்பத்தி மற்றும் நியோவாஸ்குலரைசேஷனை ஊக்குவிக்கிறது.
• மருத்துவமனை தளவாடங்கள். இந்தக் கருத்து ஆட்டோலோகஸ் அணுகுமுறையுடன் நன்றாகப் பொருந்துகிறது: ஒரு சிறிய தோல் பயாப்ஸியை எடுத்துக் கொள்ளுங்கள் → நுண்கோளங்களில் ஃபைப்ரோபிளாஸ்ட்களை விரைவாகப் பெருக்கவும் → நோயாளியின் காயத்திற்கு ஒரு மாற்று அறுவை சிகிச்சையை அச்சிடவும்.

இது வழக்கமான "செல்கள் கொண்ட ஹைட்ரோஜெல்களிலிருந்து" எவ்வாறு வேறுபடுகிறது?

வழக்கமான "ஒரே மாதிரியான" ஹைட்ரோஜெல்கள் மிகவும் திரவமாக (பரவுகின்றன) அல்லது மிகவும் கடினமானதாக (செல்களை அழுத்துகின்றன, வாஸ்குலர் வளர்ச்சியில் தலையிடுகின்றன) இருக்கும். சிறுமணி கட்டமைப்பு பாத்திரங்களுக்கு துளைகள் மற்றும் பாதைகளை வழங்குகிறது, மேலும் "இரண்டு-கட்டம்" - இயந்திர நிலைத்தன்மை மற்றும் ஊசி போடும் தன்மை இரண்டையும் வழங்குகிறது. கூடுதலாக, ஜெலட்டின் கேரியர்கள் மக்கும் தன்மை கொண்டவை மற்றும் திசுக்களுக்கு "பழக்கமானவை".

வரம்புகள் மற்றும் அடுத்து என்ன

இதுவரை இது முன் மருத்துவ முறையாகும் (எலிகள், தோலடி பாக்கெட்டுகள்; கால அளவு - 4 வாரங்கள்). முன்னதாக:

• முழு தடிமன் தோல் குறைபாடுகள் மற்றும் நீண்ட பின்தொடர்தல்கள்;
• கெரடினோசைட்/எண்டோதெலியல் செல் மற்றும் கூட்டு முழு தடிமன் தோல் சோதனைகள்;
• நோயாளியின் ஆட்டோலோகஸ் செல்கள் மற்றும் தீக்காய/நாள்பட்ட காயம் மாதிரிக்கு மாறுதல்;
• **GMP உற்பத்தி**க்கான அளவிடுதல் (உயிர் உலை, மலட்டுத்தன்மை, கிளிக் கட்டுப்பாடு).

மூலம்: ஷமாஷா ஆர். மற்றும் பலர். தோல் மீளுருவாக்கத்திற்கான உயர் செல் அடர்த்தி கட்டமைப்புகளின் பயோஃபேப்ரிகேஷனுக்கான பைபாசிக் கிரானுலர் பயோஇங்க்ஸ், மேம்பட்ட சுகாதாரப் பொருட்கள், ஜூன் 12, 2025 அன்று ஆன்லைனில் https://doi.org/10.1002/adhm.202501430