Istraživački tim, povezan sa UNIST-om, postigao je prekretnicu u regeneraciji tkiva razvojem tehnologije koja koristi autolognu krv za proizvodnju trodimenzionalnih mikrovaskularnih implantata. Ovi implantati imaju ogroman potencijal za različite primene koje zahtevaju vaskularnu regeneraciju, uključujući lečenje hroničnih rana.
Predvođen profesorom Joo H. Kangom sa Odeljenja za biomedicinsko inženjerstvo na UNIST-u, tim je uspešno razvio mikrofluidni sistem sposoban da preradi krv u skelu od veštačkog tkiva. Rezultati njihovog istraživanja objavljeni su u Advanced Materials.
Za razliku od prethodnih metoda koje su se oslanjale na hidrogel flastere napunjene ćelijama koristeći masno tkivo ili plazmu bogatu trombocitima, ovaj inovativni pristup omogućava stvaranje čvrstih mreža mikrokapilarnih sudova unutar rana na koži. Korišćenje autologne pune krvi obezbeđuje kompatibilnost i promoviše efikasno zarastanje rana.
Tehnologija koristi mikrofluidne napone na smicanje kako bi poravnala vlakna fibrina u snopovima duž pravca toka krvi dok aktivira trombocite. Ovaj proces poravnanja i aktivacije rezultira umerenom krutošću unutar mikrookruženja — optimalnim uslovima za olakšavanje sazrevanja i vaskularizacije endotelnih ćelija.
Kada se nanose kao flasteri na dorzalne rane kože glodara, ovi implantabilni vaskularizovani inžinjering trombi (IVET) pokazali su superiorne stope zatvaranja rane (96,08 ± 1,58%), povećanu debljinu epidermisa, pojačano taloženje kolagena, regeneraciju folikula dlake, smanjenu infiltraciju neutrofilnih rana i ubrzanu hemofiltraciju. kroz poboljšanu mikrovaskularnu cirkulaciju.
Hronične rane predstavljaju značajne izazove jer često ne uspevaju da pravilno zarastaju tokom vremena i mogu dovesti do komplikacija povezanih sa dijabetesom i vaskularnim oboljenjima. U teškim slučajevima, mogu dovesti do sepse — stanja opasnog po život sa visokom stopom smrtnosti — zbog nedovoljnog snabdevanja kiseonikom i hranljivih materija uzrokovanih gubitkom krvnih sudova.
Iskoristivši moć mikrofluidne tehnologije, tim profesora Kanga je transformisao autolognu krv u IVETs pogodne za transplantaciju. Ovi IVET-ovi su implantirani u rane na koži pune debljine kod eksperimentalnih miševa, što je rezultiralo brzim oporavkom čitavog oštećenog područja bez ožiljaka. Studija je pokazala uspešnu regeneraciju krvnih sudova na mestu rane, olakšalo kretanje imunih ćelija ključnih za zarastanje rana i ubrzao ukupni oporavak.
Štaviše, tim je procenio efikasnost IVET transplantacije inficiranjem Staphilococcus aureus otpornog na meticilin (MRSA) – bakterije otporne na antibiotike – u područje oštećenja kože. Kada su veštački krvni ugrušci napravljeni od autologne krvi implantirani u zaražene miševe, primećen je brz vaskularni oporavak uz pojačanu migraciju proteina i imunih ćelija u cilju borbe protiv bakterijske infekcije. Pored toga, formiranje kolagena i regeneracija folikula dlake su se desili bez ožiljaka.
Ovi nalazi otvaraju put naprednim tehnikama u tkivnom inženjeringu i zarastanju rana korišćenjem implantata na bazi autologne krvi. Uz dalji razvoj i usavršavanje, ova tehnologija ima ogroman potencijal da revolucioniše strategije lečenja hroničnih rana, istovremeno doprinoseći napretku u regenerativnoj medicini.
