İlk kez 3 boyutlu, organların şekline uygun ve kişiye özel giyilebilen deri üretildi.
Columbia Üniversitesi'nden Dr. Hasan Erbil Abacı ve ekibi, laboratuvarda el şeklinde deri üretmenin yolunu buldular.
Science Advances dergisinde yayımlanan araştırma, üretilen derinin gelecekte yüz nakli için kullanılabilmesini mümkün kılabilecek.
Laboratuvar şartlarında insan hücreleri kullanılarak yapılan canlı giyilebilen insan deri çalışmasını diğer çalışmalardan ayıran özellik ise, yarası olan bir hastanın, yarasının üzerine direkt bir kıyafet giyer gibi giyebilmesini sağlaması oluyor.
Örneğin, elinde büyük bir yara olan bir hasta ameliyat ile kendi elinin şeklinde ve büyüklüğünde üretilmiş kendi hücrelerinden yapılan bir eldiveni giyecek ve sadece bilek kısmı dikilmek ya da bandajla kapatılmak suretiyle nakledilebilecek.
Üç boyutlu şekilde üretilen ve biyolojik giysi olarak adlandırılan derinin, yüz gibi vücudun farklı yerlerindeki düzensiz şekilli vücut parçalarını örtmesi hedefleniyor.
Dr. Abacı, "Yanmış bir el için canlı deri hücrelerinden dikişsiz bir eldiven yapmayı düşünün. Bu yöntem dikiş atma ihtiyacını önemli ölçüde azaltacak, ameliyatların süresini kısaltacak ve estetik sonuçları iyileştirecek" dedi.
Deri nasıl üretildi?
Bir hastadan biyopsi örneği alınarak laboratuvar şartlarında iki farklı hücre tipi elde edildi.
Bu hücrelerden milyonlarca üretildikten sonra, 3 boyutlu bir şekilde bir kolajen jelinin içerisinde bir araya getirip büyük bir yarayı kapatabilecek hale getirildi.
Yıllardır insan derisi dairesel ya da dikdörtgen şeklinde etrafı açık bir şekilde üretiliyordu. Kolda bir yara varsa, oluşturulan deri buraya yama gibi yerleştiriliyordu.
Dr. Abacı'nın yaptığı çalışmada ise, 3 boyutlu yazıcılar kullanarak el şeklinde plastik bir iskelet oluşturuldu.
Duvarları gözenekli olan bu iskeletin içerisinden hücreleri büyütmek için kullanılan besin sıvısı geçirildi. Böylece derinin dış kısmı havayla temas ederken, iç kısmı sıvıya nüfuz etti.
Bu yaklaşımın giyilebilen deriyi üretmek için karşılaşılan önemli bir mühendislik problemini çözdüğünü söyleyen Dr. Abacı, çalışmanın detaylarını şu sözlerle anlattı:
Bu iskeletin etrafına kolajen ile beraber fibroblast hücrelerini yerleştiriyoruz. Dış katmana da dış epidermis dokusundan gelen hücreleri koyuyoruz. Böylece el şeklinde bir deri üretmiş oluyoruz. Dış derinin laboratuvar şartlarında üretilebilmesi için, dış derinin havayı görmesi, iç derinin ise sıvıya temas etmesi gerekiyor. Biz çalışmamızda bu problemi çözdük.
Deri üretilme süreci yaklaşık olarak 3 hafta sürüyor. Deriyi bu iskeletten tamamen çıkartarak, insan derisinden bir eldiven hastaya nakle hazır hale gelmiş oluyor.
Farelerin arka bacağına şort giydirmek gibi kolay nakil yapıldı
3-D mühendislik modelleriyle üretilen giyilebilen deri teknolojisi fareler üzerinde test edildi ve bilim insanları farelerin arka bacaklarına insan deri hücrelerini nakletti.
Bu mühendislik yöntemi üç hafta sürdü ve diğer ameliyatlara kıyasla hızlı bir şekilde tamamlandı.
Abacı, "Farelere bir şort giydirmek gibi tüm ameliyat yaklaşık 10 dakika sürdü. Dört hafta sonra, giyilebilen insan derisi farenin çevresindeki deriyle tamamen bütünleşti ve fareler uzuvlarının tüm işlevlerini yeniden kazandı" şeklinde bilgi verdi.
Fareler üzerinde yapılan denemeler başarılı olsa da fare derisi insanlarınkinden farklı bir şekilde iyileşiyor.
İnsana geçmeden önce bu teknolojinin domuz gibi büyük hayvanlarda denenmesi hedefleniyor.
Daha sonrasında 4-5 sene içerisinde klinik çalışmalara başlanması planlanıyor.
Kişiye özel nakledilecek deri üretilmesi hedefleniyor
Bu çalışmaların devamında yüz naklinin yapılmasını hedeflediklerini belirten Abacı, "İdeal olarak tek bir giyilebilir parça olarak devam edebilecek ve kas, kıkırdak veya yağ konusunda uzmanlaşmış diğer araştırma gruplarının yardımıyla tasarlanabilecek nakiller yapmayı istiyoruz. İnsan derisinde yaklaşık 50 farklı hücre tipi bulunuyor. Bugüne kadarki çalışmaların çoğu yapay insan derisinin hücresel bileşenlerini arttırmaya odaklandı. İnsan derisinin geometrisi ise pek dikkate alınmadı. Bizim calışmamız derinin şeklinin ve kapalı geometrisinin yapay deri üretiminde ne kadar önemli olduğunu gösterdi" dedi.
Oluşturdukları derinin, fizyolojik olarak insan derisine daha yakın olduğunu beklirten Abacı, "İnsan derisinin geometrik şekline sadık kalarak hücrelerin fonksiyonunu arttırmış ve hücrelerin alt deriyi oluşturma fonksiyonunu bir şekilde tetiklemiş olduk. Ürettiğimiz deri ilaç çalışmalarında daha güvenilir bir şekilde kullanılabilir diye umut ediyoruz. Bu sebeple bunu daha küçük bir hale getirip efektif bir şekilde ilaç çalışmalarına katkı sağlamayı hedefliyoruz. İkinci amacımız, 3 boyutlu yazıcı kullanarak bu teknolojiyi insanlara nakledilebilir hale getirmek. Diğer bir hayalimiz ise, el ve yüz nakli için bu çalışmaların bir adım sağlaması. Tabii yüz nakli çok kompleks bir operasyon. Bu sebeple, deri altındaki diğer dokuları da eklemeyi hedefliyoruz" ifadelerini kullandı.
© The Independentturkish
