Autologiczna technologia regeneracji (ART) do gojenia się ran

Rany skóry są czasami trudne do wygojenia przez pierwotne zamknięcie i często wymagają zastąpienia tkanki autologicznym przeszczepem wymagającym pobrania skóry dawcy. Te ostatnie mogą powodować choroby, takie jak ryzyko infekcji, przebarwienia, ból i blizny zarówno w okolicy dawcy, jak i biorcy. Przeszczepy stin pełnej grubości (FTSG) są tworzone, gdy pobiera się całą skórę właściwą i naskórek. Przeszczepy te są zwykle stosowane w ostrych ranach pełnej grubości, w których rana może podtrzymywać i odżywiać przeszczep, a poprawa kosmetyków jest ważna. Przeszczep skóry pośredniej grubości (STSG) jest stosowany do zamykania dużych ran skóry i obejmuje pobieranie naskórka i górnej części skóry właściwej z miejsca dawczego. Jest to ogólnie preferowana metoda przeszczepu do przywracania integralności strukturalnej ran przewlekłych, ponieważ łożysko rany może nie mieć zdolności do podtrzymywania FTSG. Niemniej jednak, ponieważ głębokie struktury skórne, takie jak gruczoły potowe i mieszki włosowe, nie są pobierane, STSG jest funkcjonalnie nienormalny. Przed procesem szczepienia STSG są zwykle siatkowane i powiększane, zwiększając obszar pokrycia i umożliwiając drenaż płynów. Jednak proces tworzenia siatki daje przeszczepionej skórze wygląd „sieci rybackiej”. Inne ograniczenia obejmują gojenie miejsca dawczego, które często jest opóźnione i pozostawia nieprzyjemne zmiany barwnikowe, a czasami blizny.

Obecnie w leczeniu przewlekłych, trudno gojących się ran stosuje się gotowe przeszczepy, takie jak skóra ze zwłok, ksenoprzeszczepy i sztuczne substytuty skóry. Substytuty skóry działają poprzez dostarczanie komórek, czynników wzrostu i innych kluczowych elementów, które wspomagają gojenie, jednocześnie zapobiegając degradacji macierzy pozakomórkowej. Jednak zapewniają one jedynie przejściowe pokrycie rany i wymagają wtórnego wygojenia samej rany. Dlatego autologiczne przeszczepy skóry są nadal konieczne. Powstawanie blizny w miejscu dawcy i przeszczepu pozostaje najbardziej kłopotliwym schorzeniem w autologicznym przeszczepie skóry. Tkanka bliznowata jest sztywna, dysfunkcyjna, często bolesna i z czasem ma tendencję do kurczenia się, powodując nieregularności skóry.

Natomiast przebudowa skóry to proces, który zastępuje brakującą tkankę, zachowując przy tym architekturę tkanki. Podczas gdy blizny są wywoływane przez uszkodzenie tkanki na dużą skalę, przebudowa jest stymulowana przez mikroskopijne uszkodzenie tkanki. Zasada ta stała się jasna, gdy opracowano frakcjonowaną fototermolizę (FP), która jest obecnie stosowana w leczeniu fotostarzenia skóry i blizn po ranach. W FP mikrowiązki laserowe są wykorzystywane do wywoływania mikroskopijnych uszkodzeń termicznych na cm2 powierzchni skóry, co powoduje powstawanie bardzo cienkich kolumn uszkodzeń lub ablacji tkanek. Stwierdzono, że kolumny o średnicy mniejszej niż 500 µm goją się szybko bez pozostawiania blizn. FP obejmuje pełną grubość (tj. kompletnego naskórka i skóry właściwej) uszkodzenie tkanki, w którym naskórek zamyka się w ciągu 1 dnia, a uszkodzenie skóry ustępuje w ciągu około 2 tygodni, po czym następuje przebudowa tkanki bez bliznowacenia.

Ponieważ doświadczenie z FP wykazało, że miliony małych kolumn tkanki skórnej o pełnej grubości można usunąć bez pozostawiania blizn, postawiono hipotezę, że mikroskopijne kolumny tkanki skórnej (MSTC) o pełnej grubości można pobrać ze zdrowej skóry przy nieznacznej chorobowości w miejscu pobrania i że te MSTC mogą działać jako przeszczep przyspieszający gojenie się ran.

Aby to zbadać, opracowano prototypowe urządzenie, które może zbierać setki kolumn tkanki skórnej o pełnej grubości (o średnicy 500 mikrometrów) przy użyciu technologii pozyskiwania z pojedynczą igłą wspomaganą płynem. Zebrane MSTC można następnie umieścić bezpośrednio na ranie, aby wspomóc gojenie.

W przypadku konwencjonalnych przeszczepów o pełnej grubości i przeszczepów o podzielonej grubości obszar dawczy wymaga czasami okresu bezruchu, co wymaga starannej pielęgnacji rany i leczenia bólu. ART może zapewnić skuteczniejszą metodę pobierania skóry z minimalnym bólem lub bez bólu, gojącą się szybko z niewielkimi bliznami. Może to odbywać się w warunkach ambulatoryjnych, przy użyciu wyłącznie znieczulenia miejscowego.