สวีเดนปฏิวัติวงการแพทย์ พิมพ์ผิวหนัง 3 มิติที่ ‘มีหลอดเลือด’

ทีมนักวิจัยจากประเทศสวีเดนเผยความสำเร็จครั้งสำคัญในการสร้าง 3D-Printed Artificial Skin หรือผิวหนังเทียมที่พิมพ์ขึ้นด้วยเทคโนโลยี 3D Bioprinting ซึ่งสามารถสร้างหลอดเลือดภายในได้จริง ถือเป็นอีกก้าวสำคัญของวงการ Regenerative Medicine หรือเวชศาสตร์ฟื้นฟู ที่อาจเปลี่ยนอนาคตของการรักษาผู้ป่วยแผลไฟไหม้และอาการบาดเจ็บรุนแรงทางผิวหนัง

เนื่องจากการรักษาผู้ป่วยที่มีบาดแผลไฟไหม้ลึกหรือสูญเสียผิวหนังจำนวนมาก ที่ผ่านมามักต้องรักษาด้วยการปลูกถ่ายชั้นผิวหนังชั้นบน (epidermis) จากส่วนอื่นของร่างกาย แต่วิธีนี้ไม่สามารถฟื้นฟูการทำงานของผิวหนังได้สมบูรณ์ และมักทิ้งรอยแผลเป็นขนาดใหญ่ เพราะไม่สามารถสร้างชั้นหนังแท้ซึ่งเป็นส่วนที่มีหลอดเลือดและเส้นประสาทได้

จุดเปลี่ยนจากงานวิจัยของ Linköping University

งานวิจัยล่าสุดจาก มหาวิทยาลัย Linköping University ประเทศสวีเดน ถือเป็นจุดเปลี่ยนสำคัญของวงการเวชศาสตร์ฟื้นฟู โดยเฉพาะในด้านการสร้างผิวหนังเทียมที่มีชีวิต

เพราะที่ผ่านมา ความท้าทายใหญ่ของการสร้างผิวเทียมคือ การสร้างหลอดเลือดภายในชั้นหนังแท้ เพราะแม้จะเพาะเซลล์ผิวได้มากเพียงใด หากไม่มีระบบหลอดเลือดเลี้ยง เซลล์เหล่านั้นก็ไม่สามารถรับออกซิเจนหรือสารอาหารทั่วถึง และจะค่อยๆ ตายลงในที่สุด

ทีมของ ศ. Johan Junker นักวิจัยและศัลยแพทย์ตกแต่ง ได้นำเสนอวิธีแก้โจทย์นี้ผ่าน 2 เทคโนโลยี 3D Bioprinting ที่ทำงานร่วมกันได้อย่างลงตัว ได้แก่

1. เทคนิคสร้างผิวหนังหนาที่มีเซลล์หนาแน่น (Cell-dense Thick Skin Printing) เป็นการพิมพ์ชั้นเนื้อเยื่อที่มีเซลล์อยู่จำนวนมากและจัดเรียงคล้ายกับโครงสร้างของผิวจริง เพื่อให้เมื่อปลูกถ่ายแล้ว ร่างกายสามารถต่อยอด และสร้างชั้นหนังแท้ขึ้นเองได้
2. เทคโนโลยี REFRESH (Rerouting of Free-Floating Suspended Hydrogel Filaments) ใช้เส้นใยไฮโดรเจลที่มีน้ำถึง 98% พิมพ์เป็นเครือข่ายหลอดเลือดจำลอง ซึ่งสามารถคงรูปได้แม้ถูกบิดหรือผูกเป็นปม จากนั้นเส้นใยจะสลายตัวเองด้วยเอนไซม์เฉพาะ เหลือเป็นช่องทางว่างภายในชิ้นเนื้อ ที่สามารถใช้เป็นเส้นทางไหลเวียนของเลือดและสารอาหารได้อย่างอิสระ

เมื่อรวมกัน เทคโนโลยีทั้งสองทำให้สามารถสร้างผิวหนังเทียมหนาและมีระบบหลอดเลือดที่ออกแบบได้เอง ซึ่งเป็นสิ่งที่วงการแพทย์พยายามทำมานานแต่ไม่เคยทำได้สมบูรณ์มาก่อน

สิ่งที่โดดเด่นคือแนวคิดของทีมวิจัยนี้ไม่ใช่สร้างผิวให้เสร็จในห้องแล็บ แต่เป็นการสร้างโครงสร้างพื้นฐานให้ร่างกายสร้างต่อเองหลังปลูกถ่าย

โดย ศ. Johan Junker กล่าวว่า “เรายังไม่สามารถสร้างชั้นหนังแท้ครบทุกองค์ประกอบได้ในห้องแล็บ แต่ถ้าเราทำให้ร่างกายมีวัสดุเริ่มต้นที่เหมาะสม มันจะสร้างต่อเองได้”

จากการทดลองในหนู ทีมวิจัยพบว่าเซลล์ในผิวหนังพิมพ์ 3 มิติ สามารถเจริญเติบโต สร้างคอลลาเจน และมีเส้นเลือดใหม่งอกเข้าไป ภายในชิ้นเนื้อ ซึ่งหมายความว่าโครงสร้างนี้สามารถอยู่รอดและทำงานในร่างกายได้จริง

นี่คือก้าวสำคัญจากการใช้เทคโนโลยี 3D Bioprinting ที่ไม่เพียงสร้างผิวหนังขึ้นมา แต่ยังคืนชีวิตให้กับมัน

และในอนาคต เราอาจเห็นผิวหนังเทียมที่พิมพ์จากหมึกชีวภาพ ที่ไม่ใช่แค่สิ่งปิดแผล แต่เป็นผิวที่มีชีวิตซึ่งเติบโตและฟื้นฟูตัวเองได้จริงก็ได้

อ้างอิง: wired