Искусственная кожа залатает раны

Искусственная кожа залатает раны

Анна Соснора

Искусственная кожа, или, как ее еще называют, живой эквивалент кожи, необходима в комплексном лечении людей с тяжелыми термическими травмами — она позволяет значительно сократить сроки восстановления кожного покрова, снизить частоту осложнений ожоговой болезни. Более 30 лет эта технология успешно применяется в ожоговых центрах США и Западной Европы, а в нашей стране инновационная разработка петербургских ученых до сих пор не получила широкого внедрения в клиническую практику…

Искусственная кожа является аналогом кожи человека по строению и частично по функциям. Для ее создания используются коллаген животного происхождения и клетки кожи человека. В начале восьмидесятых годов ХХ века, когда учеными США были созданы первые образцы искусственной кожи, коллаген выделяли из хвостов лабораторных крыс. Позже коллаген стали выделять из телячьих шкур. А вот клетки при получении этого продукта можно использовать как от самого пациента, так и чужие, донорские. Донорский материал используется для создания банков клеток кожи. При этом предварительно весь клеточный материал тестируется на отсутствие инфекций. В итоге в банки попадает только кожа здоровых людей.

В России за эти разработки взялись 20 лет назад — в Москве американскую технологию воспроизвели в Институте биологии развития им. Н.К.Кольцова РАН, в Петербурге — в Институте цитологии РАН.

Для чего же нужен живой эквивалент кожи человека? Следует отметить, что термин “искусственная кожа” не очень корректный, уместнее применять обозначение “биологически активное раневое покрытие”, так как это всего лишь временная «заплатка» для раны. Временная, но очень эффективная: в комплексном лечении людей с тяжелыми термическими травмами она позволяет значительно сократить сроки восстановления кожного покрова, снизить частоту осложнений ожоговой болезни. Более 30 лет эта технология успешно применяется в ожоговых центрах США и Западной Европы, а в нашей стране до сих пор она так и не получила широкого внедрения в клиническую практику.

В мае 2011 года ученые петербургской биотехнологической компании «Транс-Технологии» Группы компаний Алкор Био получили патент на новый продукт, призванный ускорять заживление ран. Практически все разработчики — выпускники Санкт-Петербургского государственного университета: кафедры цитологии и гистологии, кафедры эмбриологии и кафедры микробиологии. Свое изобретение ученые назвали «Биологически активное раневое покрытие».

О том, чем этот продукт отличается от своих предшественников и в чем его преимущество, мы беседуем с научным сотрудником компании «Транс-Технологии» Евгением Кановым.

— Евгений, сколько лет длилась разработка этого продукта?

— История создания этого инновационного продукта началась в 2006 году, когда в компании «Транс-Технологии» приступили к разработке самой ранней версии раневого покрытия «Неоскин». Для получения продукта «Неоскин» было налажено выделение, очистка и культивирование клеток кожи человека. Кроме этого, было налажено производство коллагена из кожи теленка. В конце 2008 года «Неоскин» прошел клинические испытания и был готов к регистрации. Клинические испытания «Неоскина» показали, что его использование в комплексном лечении людей с тяжелыми термическими травмами позволяет значительно сократить сроки восстановления кожного покрова, снизить частоту осложнений ожоговой болезни, уменьшить длительность пребывания больных в стационаре за счет ускорения заживления ран, особенно при критических размерах ожогов. Были случаи, когда применение этой биологически активной повязки помогало спасти людей, у которых площадь ожога достигала 70 процентов поверхности тела. Кроме этого «Неоскин» оказался эффективным средством при лечении трофических язв: зачастую начинали затягиваться, заживать практически безнадежные трофические язвы, на месте некрозов появлялись островки живой ткани. Но заявку на патент компания «Транс-Технологии» в случае с «Неоскином» не подавала. Дело в том, что принцип, по которому построен этот продукт, не оригинален, он давно запатентован на Западе. Подобные методики уже несколько десятилетий успешно применяются за рубежом в ожоговой терапии.

Кожа человека состоит из двух частей: эпидермиса (покровный многослойный эпителий) и дермы (соединительно-тканная часть кожи), и по тому же принципу построена и искусственная кожа. Ее основа — это коллагеновый гель, содержащий дермальные клетки — фибробласты (аналог дермы, которая тоже содержит много коллагена и фибробластов). Сверху на коллагеновый гель наслаиваются эпителиальные клетки — кератиноциты, которые образуют аналог эпидермиса, верхнего слоя кожи. То есть это такой двухслойный пирог, который повторяет строение кожи. Таким образом, на рану накладывается изделие той же структуры, что и кожа пациента. Но сама искусственная кожа приживается лишь на время, зато входящие в ее состав клетки активно секретируют различные ростовые факторы, которые стимулируют собственные клетки пациента к делению и миграции в область раны. Благодаря этому рана начинает быстрее затягиваться по краям. Кожа восстанавливается. Клетки донора постепенно замещаются вновь образованными клетками самого больного. Выходит, что как такового отторжения искусственной кожи не происходит, идет постепенное ее замещение на собственную кожу пациента. Конечно, в качестве источника кожи можно использовать и собственную кожу пациента с неповреждённых участков, но при ожогах большой площади, этого, как правило, не хватает.

— В чем отличие нового раневого покрытия?

— Новизна в том, что в этой двухслойной повязке нижний слой — твердый, состоит из микробной целлюлозы, которая оказывает механическую поддержку слою, несущему ростовые факторы. Вторым слоем здесь служит коллагеновый гель. А активным началом, которое стимулирует заживление раны, здесь могут служить как клетки кожи человека, так и лизат форменных элементов крови – кровяных пластинок. Использование кровяных пластинок в составе такой повязки — подход, безусловно, новый.

Как известно, в крови человека циркулирует достаточно большое количество кровяных пластинок, они принимают участие в одной из важнейших защитных функций организма — свертывании крови. Но, кроме этого, кровяные пластинки содержат большое количество ростовых факторов, привлекающих другие клетки к месту повреждения сосудов, туда, где образовался тромб. Привлекающее влияние эти ростовые факторы оказывают и на клетки кожи. В результате, лизат кровяных пластинок оказывает заметное ранозаживляющее действие, и его использование в повязке весьма полезно. Лизат кровяных пластинок представляет собой разрушенные клетки и содержит, помимо ростовых факторов, и некоторые белки свертывания крови, которые также могут служить ростовыми факторами.

Так вот, оказалось, что лизат кровяных пластинок в составе повязки оказывает более заметное ранозаживляющее действие, чем клетки кожи. Причина: содержание ростовых факторов в раневом покрытии с лизатом кровяных пластинок выше, чем в материале с клетками кожи. Для получения лизата можно использовать просроченные кровяные пластинки донорской крови, которые уже не могут применяться службой крови.

В клинической практике живой эквивалент кожи успешно применяют и совместно с аутодермопластикой. Когда у пациента глубокое поражение кожи большой площади, нередко без аутодермопластики просто не обойтись: у больного берут лоскут неповрежденной кожи, перфорируют его, растягивают и прикладывают к пораженному участку. Но, к сожалению, очень часто такой трансплантат не приживается и лизируется, то есть попросту растворяется. Использование искусственной кожи совместно с аутотрансплантатом повышает степень его приживляемости, что, в свою очередь, повышает эффективность восстановления кожи. Конечно, использование тканеинженерных аналогов кожи- это не панацея, но, в то же время, это метод, который уже доказал свою эффективность и безопасность. Правда, у нас в стране врачи имеют возможность с ним работать только в рамках клинических испытаний. Дело в том, что те научные институты, которым в свое время удалось зарегистрировать этот продукт, не имеют производства, то есть не способны обеспечивать ожоговые отделения больниц достаточным количеством живого эквивалента кожи человека. А компаниям, у которых есть производство, не удается в рамках нынешнего законодательства зарегистрировать продукт, невзирая на то что пройдены все необходимые токсикологические и клинические испытания. Что же касается мировых тенденций в этой области, то ученые идут по пути замены коллагена животного происхождения на какой-то другой, синтетический и/или натуральный, носитель, который будет удовлетворять тем же требованиям — биосовместимости и биодеградируемости. В частности, американские ученые внедряют второе поколение живого эквивалента на основе коллагена человеческого происхождения. Для этого они используют искусственную матрицу, заселяют ее клетками кожи человека, а эти клетки, в свою очередь, нарабатывают коллаген, который постепенно замещает эту матрицу. То есть коллаген является продуктом синтеза самих клеток. Естественно, эти технологии запатентованы. А в России всё еще не внедрён метод тридцатилетней давности.

Когда новое раневое покрытие начнет применяться в клинической практике?

— Должен сказать, что патент не дает, конечно, никаких разрешений на клиническое применение. В ближайших планах компании — проведение масштабных доклинических исследований «Биологически активного раневого покрытия» на животных моделях. Только после этого станут возможными клинические испытания и регистрация в Росздравнадзоре. Правда, к примеру, «Неоскин» нам так и не удалось зарегистрировать. Росздравнадзор сначала очень долго решал, как его зарегистрировать: как изделие медицинского назначения или как лекарственное средство. А потом перестраховался и предложил регистрировать «Неоскин» как лекарственное средство, то есть проходить полный цикл испытаний. А это очень долго и дорого. Поэтому регистрация «Неоскина» пока остановлена на неопределенное время. К тому же, в настоящее время государство намерено упорядочить деятельность в области клеточных технологий, и с этой целью в конце 2010 года Минздравсоцразвития России представило проект федерального закона «О применении биомедицинских клеточных технологий в медицинской практике». Сейчас этот проект закона только обсуждается, и поэтому все госучреждения, регистрирующие продукцию такого рода, стараются регистрировать поменьше, поскольку пока не совсем понятно, куда повернется политика государства в сфере клеточных технологий.

Кстати, плюс нашего нового изделия, если говорить о предстоящей регистрации, еще и в том, что здесь отсутствуют клетки кожи, да и вообще целые клетки, то есть, строго говоря, это не клеточный продукт. Хотя, конечно, это изделие все равно подпадает под понятие «клеточные технологии». Но при этом «Биологически активное раневое покрытие», как изделие, получаемое с применением клеток крови, лучше поддается стандартизации, оно безопаснее, чем изделия с применением клеток кожи, и понятнее клиницистам, поскольку продукты крови уже давно используются в клинической практике для переливания.

Искусственная кожа залатает раны

Искусственная кожа, или, как ее еще называют, живой эквивалент кожи, необходима в комплексном лечении людей с тяжелыми термическими травмами — она позволяет значительно сократить сроки восстановления кожного покрова, снизить частоту осложнений ожоговой болезни. Более 30 лет эта технология успешно применяется в ожоговых центрах США и Западной Европы, а в нашей стране инновационная разработка петербургских ученых до сих пор не получила широкого внедрения в клиническую практику…

Искусственная кожа является аналогом кожи человека по строению и частично по функциям. Для ее создания используются коллаген животного происхождения и клетки кожи человека. В начале восьмидесятых годов ХХ века, когда учеными США были созданы первые образцы искусственной кожи, коллаген выделяли из хвостов лабораторных крыс. Позже коллаген стали выделять из телячьих шкур. А вот клетки при получении этого продукта можно использовать как от самого пациента, так и чужие, донорские. Донорский материал используется для создания банков клеток кожи. При этом предварительно весь клеточный материал тестируется на отсутствие инфекций. В итоге в банки попадает только кожа здоровых людей.

В России за эти разработки взялись 20 лет назад — в Москве американскую технологию воспроизвели в Институте биологии развития им. Н.К.Кольцова РАН, в Петербурге — в Институте цитологии РАН.

Для чего же нужен живой эквивалент кожи человека? Следует отметить, что термин “искусственная кожа” не очень корректный, уместнее применять обозначение “биологически активное раневое покрытие”, так как это всего лишь временная «заплатка» для раны. Временная, но очень эффективная: в комплексном лечении людей с тяжелыми термическими травмами она позволяет значительно сократить сроки восстановления кожного покрова, снизить частоту осложнений ожоговой болезни. Более 30 лет эта технология успешно применяется в ожоговых центрах США и Западной Европы, а в нашей стране до сих пор она так и не получила широкого внедрения в клиническую практику.

Читайте также  Наиболее эффективные упражнения для уменьшения живота

В мае 2011 года ученые петербургской биотехнологической компании «Транс-Технологии» Группы компаний Алкор Био получили патент на новый продукт, призванный ускорять заживление ран. Практически все разработчики — выпускники Санкт-Петербургского государственного университета: кафедры цитологии и гистологии, кафедры эмбриологии и кафедры микробиологии. Свое изобретение ученые назвали «Биологически активное раневое покрытие».

О том, чем этот продукт отличается от своих предшественников и в чем его преимущество, мы беседуем с научным сотрудником компании «Транс-Технологии» Евгением Кановым.

— Евгений, сколько лет длилась разработка этого продукта?

— История создания этого инновационного продукта началась в 2006 году, когда в компании «Транс-Технологии» приступили к разработке самой ранней версии раневого покрытия «Неоскин». Для получения продукта «Неоскин» было налажено выделение, очистка и культивирование клеток кожи человека. Кроме этого, было налажено производство коллагена из кожи теленка. В конце 2008 года «Неоскин» прошел клинические испытания и был готов к регистрации. Клинические испытания «Неоскина» показали, что его использование в комплексном лечении людей с тяжелыми термическими травмами позволяет значительно сократить сроки восстановления кожного покрова, снизить частоту осложнений ожоговой болезни, уменьшить длительность пребывания больных в стационаре за счет ускорения заживления ран, особенно при критических размерах ожогов. Были случаи, когда применение этой биологически активной повязки помогало спасти людей, у которых площадь ожога достигала 70 процентов поверхности тела. Кроме этого «Неоскин» оказался эффективным средством при лечении трофических язв: зачастую начинали затягиваться, заживать практически безнадежные трофические язвы, на месте некрозов появлялись островки живой ткани. Но заявку на патент компания «Транс-Технологии» в случае с «Неоскином» не подавала. Дело в том, что принцип, по которому построен этот продукт, не оригинален, он давно запатентован на Западе. Подобные методики уже несколько десятилетий успешно применяются за рубежом в ожоговой терапии.

Кожа человека состоит из двух частей: эпидермиса (покровный многослойный эпителий) и дермы (соединительно-тканная часть кожи), и по тому же принципу построена и искусственная кожа. Ее основа — это коллагеновый гель, содержащий дермальные клетки — фибробласты (аналог дермы, которая тоже содержит много коллагена и фибробластов). Сверху на коллагеновый гель наслаиваются эпителиальные клетки — кератиноциты, которые образуют аналог эпидермиса, верхнего слоя кожи. То есть это такой двухслойный пирог, который повторяет строение кожи. Таким образом, на рану накладывается изделие той же структуры, что и кожа пациента. Но сама искусственная кожа приживается лишь на время, зато входящие в ее состав клетки активно секретируют различные ростовые факторы, которые стимулируют собственные клетки пациента к делению и миграции в область раны. Благодаря этому рана начинает быстрее затягиваться по краям. Кожа восстанавливается. Клетки донора постепенно замещаются вновь образованными клетками самого больного. Выходит, что как такового отторжения искусственной кожи не происходит, идет постепенное ее замещение на собственную кожу пациента. Конечно, в качестве источника кожи можно использовать и собственную кожу пациента с неповреждённых участков, но при ожогах большой площади, этого, как правило, не хватает.

— В чем отличие нового раневого покрытия?

— Новизна в том, что в этой двухслойной повязке нижний слой — твердый, состоит из микробной целлюлозы, которая оказывает механическую поддержку слою, несущему ростовые факторы. Вторым слоем здесь служит коллагеновый гель. А активным началом, которое стимулирует заживление раны, здесь могут служить как клетки кожи человека, так и лизат форменных элементов крови – кровяных пластинок. Использование кровяных пластинок в составе такой повязки — подход, безусловно, новый.

Как известно, в крови человека циркулирует достаточно большое количество кровяных пластинок, они принимают участие в одной из важнейших защитных функций организма — свертывании крови. Но, кроме этого, кровяные пластинки содержат большое количество ростовых факторов, привлекающих другие клетки к месту повреждения сосудов, туда, где образовался тромб. Привлекающее влияние эти ростовые факторы оказывают и на клетки кожи. В результате, лизат кровяных пластинок оказывает заметное ранозаживляющее действие, и его использование в повязке весьма полезно. Лизат кровяных пластинок представляет собой разрушенные клетки и содержит, помимо ростовых факторов, и некоторые белки свертывания крови, которые также могут служить ростовыми факторами.

Так вот, оказалось, что лизат кровяных пластинок в составе повязки оказывает более заметное ранозаживляющее действие, чем клетки кожи. Причина: содержание ростовых факторов в раневом покрытии с лизатом кровяных пластинок выше, чем в материале с клетками кожи. Для получения лизата можно использовать просроченные кровяные пластинки донорской крови, которые уже не могут применяться службой крови.

В клинической практике живой эквивалент кожи успешно применяют и совместно с аутодермопластикой. Когда у пациента глубокое поражение кожи большой площади, нередко без аутодермопластики просто не обойтись: у больного берут лоскут неповрежденной кожи, перфорируют его, растягивают и прикладывают к пораженному участку. Но, к сожалению, очень часто такой трансплантат не приживается и лизируется, то есть попросту растворяется. Использование искусственной кожи совместно с аутотрансплантатом повышает степень его приживляемости, что, в свою очередь, повышает эффективность восстановления кожи. Конечно, использование тканеинженерных аналогов кожи- это не панацея, но, в то же время, это метод, который уже доказал свою эффективность и безопасность. Правда, у нас в стране врачи имеют возможность с ним работать только в рамках клинических испытаний. Дело в том, что те научные институты, которым в свое время удалось зарегистрировать этот продукт, не имеют производства, то есть не способны обеспечивать ожоговые отделения больниц достаточным количеством живого эквивалента кожи человека. А компаниям, у которых есть производство, не удается в рамках нынешнего законодательства зарегистрировать продукт, невзирая на то что пройдены все необходимые токсикологические и клинические испытания. Что же касается мировых тенденций в этой области, то ученые идут по пути замены коллагена животного происхождения на какой-то другой, синтетический и/или натуральный, носитель, который будет удовлетворять тем же требованиям — биосовместимости и биодеградируемости. В частности, американские ученые внедряют второе поколение живого эквивалента на основе коллагена человеческого происхождения. Для этого они используют искусственную матрицу, заселяют ее клетками кожи человека, а эти клетки, в свою очередь, нарабатывают коллаген, который постепенно замещает эту матрицу. То есть коллаген является продуктом синтеза самих клеток. Естественно, эти технологии запатентованы. А в России всё еще не внедрён метод тридцатилетней давности.

— Когда новое раневое покрытие начнет применяться в клинической практике?

— Должен сказать, что патент не дает, конечно, никаких разрешений на клиническое применение. В ближайших планах компании — проведение масштабных доклинических исследований «Биологически активного раневого покрытия» на животных моделях. Только после этого станут возможными клинические испытания и регистрация в Росздравнадзоре. Правда, к примеру, «Неоскин» нам так и не удалось зарегистрировать. Росздравнадзор сначала очень долго решал, как его зарегистрировать: как изделие медицинского назначения или как лекарственное средство. А потом перестраховался и предложил регистрировать «Неоскин» как лекарственное средство, то есть проходить полный цикл испытаний. А это очень долго и дорого. Поэтому регистрация «Неоскина» пока остановлена на неопределенное время. К тому же, в настоящее время государство намерено упорядочить деятельность в области клеточных технологий, и с этой целью в конце 2010 года Минздравсоцразвития России представило проект федерального закона «О применении биомедицинских клеточных технологий в медицинской практике». Сейчас этот проект закона только обсуждается, и поэтому все госучреждения, регистрирующие продукцию такого рода, стараются регистрировать поменьше, поскольку пока не совсем понятно, куда повернется политика государства в сфере клеточных технологий.

Кстати, плюс нашего нового изделия, если говорить о предстоящей регистрации, еще и в том, что здесь отсутствуют клетки кожи, да и вообще целые клетки, то есть, строго говоря, это не клеточный продукт. Хотя, конечно, это изделие все равно подпадает под понятие «клеточные технологии». Но при этом «Биологически активное раневое покрытие», как изделие, получаемое с применением клеток крови, лучше поддается стандартизации, оно безопаснее, чем изделия с применением клеток кожи, и понятнее клиницистам, поскольку продукты крови уже давно используются в клинической практике для переливания.

Искусственная кожа залатает раны

Искусственная кожа, или, как ее еще называют, живой эквивалент кожи, необходима в комплексном лечении людей с тяжелыми термическими травмами — она позволяет значительно сократить сроки восстановления кожного покрова, снизить частоту осложнений ожоговой болезни. Более 30 лет эта технология успешно применяется в ожоговых центрах США и Западной Европы, а в нашей стране инновационная разработка петербургских ученых до сих пор не получила широкого внедрения в клиническую практику…

Искусственная кожа является аналогом кожи человека по строению и частично по функциям. Для ее создания используются коллаген животного происхождения и клетки кожи человека. В начале восьмидесятых годов ХХ века, когда учеными США были созданы первые образцы искусственной кожи, коллаген выделяли из хвостов лабораторных крыс. Позже коллаген стали выделять из телячьих шкур. А вот клетки при получении этого продукта можно использовать как от самого пациента, так и чужие, донорские. Донорский материал используется для создания банков клеток кожи. При этом предварительно весь клеточный материал тестируется на отсутствие инфекций. В итоге в банки попадает только кожа здоровых людей.

В России за эти разработки взялись 20 лет назад — в Москве американскую технологию воспроизвели в Институте биологии развития им. Н.К.Кольцова РАН, в Петербурге — в Институте цитологии РАН.

Для чего же нужен живой эквивалент кожи человека? Следует отметить, что термин «искусственная кожа» не очень корректный, уместнее применять обозначение «биологически активное раневое покрытие», так как это всего лишь временная «заплатка» для раны.

Временная, но очень эффективная: в комплексном лечении людей с тяжелыми термическими травмами она позволяет значительно сократить сроки восстановления кожного покрова, снизить частоту осложнений ожоговой болезни. Более 30 лет эта технология успешно применяется в ожоговых центрах США и Западной Европы, а в нашей стране до сих пор она так и не получила широкого внедрения в клиническую практику.

В мае 2011 года ученые петербургской биотехнологической компании «Транс-Технологии» Группы компаний Алкор Био получили патент на новый продукт, призванный ускорять заживление ран. Практически все разработчики — выпускники Санкт-Петербургского государственного университета: кафедры цитологии и гистологии, кафедры эмбриологии и кафедры микробиологии.

Свое изобретение ученые назвали «Биологически активное раневое покрытие».

О том, чем этот продукт отличается от своих предшественников и в чем его преимущество, беседа с научным сотрудником компании «Транс-Технологии» Евгением Кановым.

Евгений, сколько лет длилась разработка этого продукта?

Евгений Канов: История создания этого инновационного продукта началась в 2006 году, когда в компании «Транс-Технологии» приступили к разработке самой ранней версии раневого покрытия «Неоскин». Для получения продукта «Неоскин» было налажено выделение, очистка и культивирование клеток кожи человека. Кроме этого, было налажено производство коллагена из кожи теленка. В конце 2008 года «Неоскин» прошел клинические испытания и был готов к регистрации.

Клинические испытания «Неоскина» показали, что его использование в комплексном лечении людей с тяжелыми термическими травмами позволяет значительно сократить сроки восстановления кожного покрова, снизить частоту осложнений ожоговой болезни, уменьшить длительность пребывания больных в стационаре за счет ускорения заживления ран, особенно при критических размерах ожогов. Были случаи, когда применение этой биологически активной повязки помогало спасти людей, у которых площадь ожога достигала 70 процентов поверхности тела. Кроме этого «Неоскин» оказался эффективным средством при лечении трофических язв: зачастую начинали затягиваться, заживать практически безнадежные трофические язвы, на месте некрозов появлялись островки живой ткани.

Читайте также  Как повысить метаболизм для сжигания жира в 40 лет?

Но заявку на патент компания «Транс-Технологии» в случае с «Неоскином» не подавала. Дело в том, что принцип, по которому построен этот продукт, не оригинален, он давно запатентован на Западе. Подобные методики уже несколько десятилетий успешно применяются за рубежом в ожоговой терапии.

Кожа человека состоит из двух частей: эпидермиса (покровный многослойный эпителий) и дермы (соединительно-тканная часть кожи), и по тому же принципу построена и искусственная кожа. Ее основа — это коллагеновый гель, содержащий дермальные клетки — фибробласты (аналог дермы, которая тоже содержит много коллагена и фибробластов). Сверху на коллагеновый гель наслаиваются эпителиальные клетки — кератиноциты, которые образуют аналог эпидермиса, верхнего слоя кожи. То есть это такой двухслойный пирог, который повторяет строение кожи. Таким образом, на рану накладывается изделие той же структуры, что и кожа пациента.

Хотя сама искусственная кожа приживается лишь на время, входящие в ее состав клетки активно секретируют различные ростовые факторы, которые стимулируют собственные клетки пациента к делению и миграции в область раны. Благодаря этому рана начинает быстрее затягиваться по краям. Кожа восстанавливается. Клетки донора постепенно замещаются вновь образованными клетками самого больного. Выходит, что как такового отторжения искусственной кожи не происходит, идет постепенное ее замещение на собственную кожу пациента. Конечно, в качестве источника кожи можно использовать и собственную кожу пациента с неповреждённых участков, но при ожогах большой площади, этого, как правило, не хватает.

В чем отличие нового раневого покрытия?

ЕК: Новизна в том, что в этой двухслойной повязке нижний слой — твердый, состоит из микробной целлюлозы, которая оказывает механическую поддержку слою, несущему ростовые факторы. Вторым слоем здесь служит коллагеновый гель. А активным началом, которое стимулирует заживление раны, здесь могут служить как клетки кожи человека, так и лизат форменных элементов крови — кровяных пластинок. Использование кровяных пластинок в составе такой повязки — подход, безусловно, новый.

Как известно, в крови человека циркулирует достаточно большое количество кровяных пластинок, они принимают участие в одной из важнейших защитных функций организма — свертывании крови. Но, кроме этого, кровяные пластинки содержат большое количество ростовых факторов, привлекающих другие клетки к месту повреждения сосудов, туда, где образовался тромб. Привлекающее влияние эти ростовые факторы оказывают и на клетки кожи. В результате, лизат кровяных пластинок оказывает заметное ранозаживляющее действие, и его использование в повязке весьма полезно. Лизат кровяных пластинок представляет собой разрушенные клетки и содержит, помимо ростовых факторов, и некоторые белки свертывания крови, которые также могут служить ростовыми факторами.

Так вот, оказалось, что лизат кровяных пластинок в составе повязки оказывает более заметное ранозаживляющее действие, чем клетки кожи. Причина: содержание ростовых факторов в раневом покрытии с лизатом кровяных пластинок выше, чем в материале с клетками кожи. Для получения лизата можно использовать просроченные кровяные пластинки донорской крови, которые уже не могут применяться службой крови.

В клинической практике живой эквивалент кожи успешно применяют и совместно с аутодермопластикой. Когда у пациента глубокое поражение кожи большой площади, нередко без аутодермопластики просто не обойтись: у больного берут лоскут неповрежденной кожи, перфорируют его, растягивают и прикладывают к пораженному участку. Но, к сожалению, очень часто такой трансплантат не приживается и лизируется, то есть попросту растворяется.

Использование искусственной кожи совместно с аутотрансплантатом повышает степень его приживляемости, что, в свою очередь, повышает эффективность восстановления кожи. Конечно, использование тканеинженерных аналогов кожи — не панацея, но, в то же время, это метод, который уже доказал свою эффективность и безопасность.

Правда, у нас в стране врачи имеют возможность с ним работать только в рамках клинических испытаний. Дело в том, что те научные институты, которым в свое время удалось зарегистрировать этот продукт, не имеют производства, то есть не способны обеспечивать ожоговые отделения больниц достаточным количеством живого эквивалента кожи человека. А компаниям, у которых есть производство, не удается в рамках нынешнего законодательства зарегистрировать продукт, невзирая на то что пройдены все необходимые токсикологические и клинические испытания.

Что же касается мировых тенденций в этой области, то ученые идут по пути замены коллагена животного происхождения на какой-то другой, синтетический и/или натуральный, носитель, который будет удовлетворять тем же требованиям — биосовместимости и биодеградируемости. В частности, американские ученые внедряют второе поколение живого эквивалента на основе коллагена человеческого происхождения. Для этого они используют искусственную матрицу, заселяют ее клетками кожи человека, а эти клетки, в свою очередь, нарабатывают коллаген, который постепенно замещает эту матрицу. То есть коллаген является продуктом синтеза самих клеток. Естественно, эти технологии запатентованы. А в России всё еще не внедрён метод тридцатилетней давности.

Когда новое раневое покрытие начнет применяться в клинической практике?

ЕК: Должен сказать, что патент не дает, конечно, никаких разрешений на клиническое применение. В ближайших планах компании — проведение масштабных доклинических исследований «Биологически активного раневого покрытия» на животных моделях. Только после этого станут возможными клинические испытания и регистрация в Росздравнадзоре.

Правда, к примеру, «Неоскин» нам так и не удалось зарегистрировать. Росздравнадзор сначала очень долго решал, как его зарегистрировать: как изделие медицинского назначения или как лекарственное средство. А потом перестраховался и предложил регистрировать «Неоскин» как лекарственное средство, то есть проходить полный цикл испытаний. А это очень долго и дорого. Поэтому регистрация «Неоскина» пока остановлена на неопределенное время.

К тому же, в настоящее время государство намерено упорядочить деятельность в области клеточных технологий, и с этой целью в конце 2010 года Минздравсоцразвития России представило проект федерального закона «О применении биомедицинских клеточных технологий в медицинской практике». Сейчас этот проект закона только обсуждается, и поэтому все госучреждения, регистрирующие продукцию такого рода, стараются регистрировать поменьше, поскольку пока не совсем понятно, куда повернется политика государства в сфере клеточных технологий.

Кстати, плюс нашего нового изделия, если говорить о предстоящей регистрации, еще и в том, что здесь отсутствуют клетки кожи, да и вообще целые клетки, то есть, строго говоря, это не клеточный продукт. Хотя, конечно, это изделие все равно подпадает под понятие «клеточные технологии». Но при этом «Биологически активное раневое покрытие», как изделие, получаемое с применением клеток крови, лучше поддается стандартизации, оно безопаснее, чем изделия с применением клеток кожи, и понятнее клиницистам, поскольку продукты крови уже давно используются в клинической практике для переливания.

Журнал «Санкт-Петербургский университет» №12(3837), октябрь, 10, 2011

«Искусственная кожа» хорошо лечит раны

В современном лечении ран зеленка, перекись водорода и лейкопластыри — уже вчерашний день. Сейчас для дезинфекции ран в продаже имеются всевозможные антисептики нового поколения.

В наши дни, обрабатывая раны, не приходится тратить много времени и сил — современные антисептики и пластыри созданы с таким расчетом, чтобы лечение по возможности было безболезненным, простым и не отнимало много времени.

Как сказала провизор Ülikooli Apteek в Курессааре Кэрол Тенг, лечить раны можно всеми средствами, которые предлагают аптеки для их обработки и заживления, разница лишь в качестве и во времени.

Прежде всего рану нужно тщательно промыть под струей воды и лишь затем использовать антисептик. Это в прежние времена считалось, что промывать нужно только поверхность вокруг раны, а саму рану промывать не нужно. Как отметила Тенг, не стоит бояться, что вода попадет в рану, так как проточная вода не повышает риск инфекций.

Из всего многообразия антисептиков, которые предлагают сегодня аптеки, Тенг советует выбрать средства нового поколения, например, Octenisept и Prontosan, так как они обладают широким спектром действия, включая противогрибковый.

«Всевозможных антисептиков имеется много, но Octenisept существенно отличается от других», — сказала Тенг, добавив, что это средство можно использовать не только для дезинфекции ран, ссадин, царапин, но и обрабатывать слизистые оболочки, применять при воспалениях наружных половых органов или во рту, а также при язвах.

При глубоких ранах помогает гель
Хорошо помогают для заживления ран и порезов и специальные гели. «Если рана глубокая, то лучше обработать ее гелем», — сказала Тенг, пояснив, что гель не только обладает антисептическим действием, но и увлажняет рану.

Следует помнить, отметила Тенг, что даже новейшие антисептики неразумно использовать более двух недель подряд, так как они убивают и те бактерии, которые способствуют заживлению раны. Проверенное средство можно использовать вновь, если сделать перерыв и не пользоваться им некоторое время.

Из имеющихся в ручной продаже средств гель Prontosan является единственным, который растворяет т.н. биофильм (биофильм — популяция или сообщество микроорганизмов, существующих в виде слизистых пленок. — Ред.).

«Биофильм, если объяснять простым языком, это такое образование, в котором бактерии крепко держатся друг за друга и никого не пропускают, — с улыбкой сказала Тенг. — Никакой другой антисептик или дезинфицирующее средство биофильм не растворяют». С гелем Prontosan можно делать и компрессы: пропитать им небольшой кусок марли и приложить на 15 минут на рану.

Как сказала Тенг, Pronto­san, выпускаемый в виде жидкости и геля, можно использовать достаточно долго, обрабатывать им прыщи и незначительные ожоги.

Промытую и обработанную антисептиком рану необходимо закрыть. «Многое зависит от размера раны и ее местонахождения, но лично я отдаю предпочтение «искусственной коже», или гидроколлоидному пластырю», — сказала Тенг. Гидроколлоидный пластырь имитирует кожу человека, поэтому его еще называют «искусственной кожей».

Гидроколлоидный пластырь, представляющий собой непрозрачную, эластичную мембрану, поддерживает влажную среду раны, способствующую заживлению. «Главное, чтобы человек не пугался, когда внутри пластыря соберется жидкость, выделяемая раной, и образуется пузырь, который будет увеличиваться по мере выделения этой жидкости», — сказала Тенг.

Если жидкости окажется чересчур много, то пластырь может отклеиться, и если к тому времени рана еще не затянется, то можно наклеить новый пластырь.

Гидроколлоидный пластырь следует наклеивать таким образом, чтобы он не меньше чем на два сантиметра заходил за края раны. Для того чтобы пластырь держался надежнее, можно закрепить его бумажной лентой для порезов.

Струп замедляет заживление ранок
По словам Тенг, самое главное достоинство «искусственной кожи» состоит в том, что на ране не образуется струп. «Появление струпа на ране вовсе не способствует ее заживлению, — объяснила она. — Дети, например, постоянно срывают корочки, образующиеся на ранках. Струп, говоря медицинским языком, мешает образованию эпителия на месте повреждения кожи».

Если раньше говорили, что рана должна дышать, то сегодня отношение к заживлению ран прямо противоположное: воздух вообще не должен попадать в рану. «Современные пластыри «дышат», они имитируют кожу человека, с ними можно купаться, ходить в баню. Человеку не приходится менять свой ритм жизни и постоянно думать о том, что нужно очищать рану, делать перевязки», — сказала Тенг, добавив, что гидроколлоидные пластыри не применяют все же при гнойных ранах.

Если рана глубокая, в «плохом» месте, например на колене, локте, или кажется, что пластырь плохо впитывает жидкость, то Тенг советует использовать сетку с покрытием из силикона. «Сначала рану прикрывают силиконовой сеткой, не позволяющей образоваться струпу, а затем накладывают повязку», — сказала она.

Благодаря сетке с покрытием из силикона бинт, хоть и впитывает жидкость, которая выделяется из раны, но не пристает к ней, и человеку не больно, когда меняют повязку.
При необходимости на силиконовую сетку можно нанести обеззараживающее средство, такая сетка незаменима, когда необходимо наложить повязку на палец на руке или ноге, с которого сошел ноготь.

Читайте также  Современные методы терапии онихомикоза

На лейкопластыри старого типа наносится довольно прочное клейкое вещество, и поэтому их больно удалять, особенно, если речь идет о детях или пожилых людях, у которых кожа сухая. Как сказала Тенг, лечение ран не должно быть болезненным, и обычные небольшие пластыри лучше использовать лишь для того, чтобы заклеить маленькие царапины или мелкие ссадины, отдавая при этом предпочтение пластырям из эластичного материала, которые лучше держатся.

Можно обойтись без перекиси водорода
В современном ранозаживлении некогда популярной перекиси водорода уже нет места. «Никакие раны не советую обрабатывать перекисью водорода», — решительно сказала Тенг и добавила, что для очистки раны она бы не рекомендовала использовать и раст­вор марганцовки, так как он сушит кожу.

Настойку йода уже тоже можно считать вчерашним днем, но некоторые средства с добавлением йода, как, например, раствор Braunol и мазь Braunovidon, вполне актуальны. По словам Тенг, их можно использовать для заживления гнойных ран. «Правда, если их используют достаточно долго, но без результата, тогда лучше попробовать другой антисептик», — добавила она.

Про зеленку, по словам Тенг, тоже уже следует забыть, вместо нее лучше использовать уже упоминавшееся средство Octenisept. «Я бы вообще выкинула зеленку из домашней аптечки», — заметила она, добавив, что сегодня ее не применяют даже при ветрянке, и для того, чтобы смазывать прыщи, высыпаемые при ветряной оспе, есть специальная пенка.

Если заживление раны идет медленно, можно принимать витамин С и цинк, которые ускорят выздоровление. «Существуют специальные напитки, которые рекомендуется принимать при хронических (давних) ранах, — сказала Тенг. — Они содержат конкретные витамины и белки, способствующие ранозаживлению».

«Кремы делают кожу более эластичной, ее труднее повредить», — сказала Тенг, заметив, что об этом в первую очередь должны помнить больные диабетом и люди старшего возраста. А всем остальным следует помнить, что если рана никак не заживает, то в первую очередь следует обратиться в аптеку.

Искусственная кожа — прорывы в медицине

Многие из анатомии знают, что кожа выступает как «защитная оболочка» организмов людей и животных. Она состоит из двух частей – эпидермиса (верхняя многослойная поверхность эпителия) и дермы (соединительнотканная часть, которая объединяет эпидермис и мышечные ткани организма). Кожа занимает большую площадь на теле человека. У взрослых людей она достигает 1,5-2,3 м 2 . Её главная задача — в защите тела от широкого спектра внешних воздействий. Клетки кожи, как и органы дыхания, принимают внутрь кислород, которым обогащают свою деятельность в организме. При различных травмоопасных ситуациях (например, ожогах и крупных порезах) человек может лишатся своей «защитной оболочки». На заживление и восстановление кожного покрова требуется большое количество времени. Поэтому, чтобы облегчить этот процесс и помочь коже приобрести здоровый вид, учёными были разработаны варианты искусственной человеческой кожи, которая ускорит заживления на теле.

Построение искусственной кожи выглядит следующим образом – на коллагеновый гель (основу искусственной кожи), который содержит дермальные клетки – фибробласты (это аналог дермы, имеющий большое количество коллагена и фибробластов), выкладывают верхним слоем эпителиальные клетки – кератиноциты, которые точь-в-точь похожи на эпидермис – верхний слой кожи. Таким образом, искусственная кожа состоит из двух слоёв, как и настоящая человеческая кожа. На рану накладывается готовое изделие той же структуры, что и кожа пациента, и начинается процесс заживления.

Хотя сама искусственная кожа приживается лишь на время, входящие в ее состав клетки активно секретируют различные ростовые факторы, которые стимулируют собственные клетки пациента к делению и миграции в область раны. Благодаря этому рана начинает быстрее затягиваться по краям. Кожа восстанавливается. Клетки донора постепенно замещаются вновь образованными клетками самого больного. Конечно, в качестве источника кожи можно использовать и собственную кожу пациента с неповреждённых участков, но при ожогах большой площади этого, как правило, не хватает. Так как искусственная кожа по своей структуре напоминает настоящую человеческую кожу, то её также используют и для бионических протезов с сохранением чувствительности.

В России новый материал был разработан в ходе получения смеси из латекса и биоактивных растительных компонентов. Искусственная ткань плотно прилегает к ране, защищает её в дальнейшем от внешних воздействий и выполняет лечебный процесс. Учёные отмечают, что самые сложные повреждения с новой «кожей» затягиваются в течение двух дней. В Институте теоретической и экспериментальной биофизики РАН было создано идеальное раневое покрытие, которое защищает больное место от механических повреждений и вредоносных инфекций. Кроме того, искусственная кожа создает оптимальные условия для роста клеток, пропускает воздух и водные пары, чтобы рана под таким покрытием не высыхала и не мокла. Когда тончайшая пленка накладывается на рану, клетки начинают переходить в нее, смешиваясь с клетками пациента, и активизируют выработку коллагена для зарастания раны и образования рубца. Латексная «подложка» после этого просто отсоединяется, и медикам нет необходимости мучить пациентов бесконечными перевязками. Причем после выписки пациент может самостоятельно использовать лечебные мази, нанося их на латексную пленку, которая имеет микропоры, как обычная кожа.

Эксперимент с использованием 3D-биопринтера на животном

В 2019 году ученые впервые создали 3D-биопринтер, который печатает кожу в два слоя собственной кожи пациента прямо на ране. Над этим исследованием работали специалисты из Института регенеративной медицины (США). Принтер использует «чернила», которые состоят из клеток пациента, чтобы минимизировать риск отторжения. Вначале делается биопсия здоровой кожи пациента и выращивается большое количество клеток, после чего их смешивают с гидрогелем для образования «чернил» 3D-биопринтера. Точнее создаются два типа «чернил» – для внутреннего слоя (из клеток-фибропластов) и внешнего (из клеток-кератиноцитов). После удачных экспериментов, проведенных на мышах, был получен отличный результат, который в дальнейшем позволит проводить клинические испытания на людях.

3D-принтер печатает искусственную кожу с сосудами (Living Skin Can Now be 3D-Printed With Blood Vessels Included/ Теперь живую кожу можно напечатать на 3D-принтере, включая кровеносные сосуды)

После изобретения 3D-биопринтера, печатающего искусственную кожу, идентичную коже пациента, было принято решение усовершенствовать разработку, так как просто полученная кожа могла подойти не каждому пациенту. Основная причина в этом — отсутствие кровеносных сосудов, которые нужны для коммуникации трансплантированного участка с окружающими тканями. Ученые из Политехнического института Ренсселера (Нью Йорк, США) выяснили, что если в биочернила добавить эндотелиальные клетки человека, которые выстраиваются внутри кровеносных сосудов, и клетки перицита человека, обволакивающих вокруг эндотелиальных клеток, вместе с животным коллагеном и другими структурными клетками, то в течение нескольких недель они начинают формировать сосуд. Так, в ходе исследований ученые пересадили участок искусственной кожи мышке. Он удачно прижился на животном и не вызвал отторжения. Кроме того, его сосуды благополучно соединились с кровеносной системой мыши и начали снабжать клетки ткани кровью.

Искусственная кожа с эффектом чувствительности

В сентябре прошлого года исследователи Университета RMIT в Мельбурне представили электронную искусственную кожу, которая чувствует боль и прикосновения. Считается, что новая технология успешно найдет своё применение в протезировании, робототехнике и кожной трансплантации. Данное изобретение может показывать ощущение боли. Устройство имитирует почти мгновенную обратную связь и способно реагировать на боль с той же скоростью, с какой нервные сигналы поступают в мозг. Учёные отмечают, что эта разработка стала значительным прогрессом в области биомедицинских технологий и интеллектуальной робототехники следующего поколения. В будущем такая искусственная кожа может стать вариантом неинвазивных кожных трансплантатов, особенно в случаях, когда традиционный подход нежизнеспособен или не работает.

Источник изображения в тексте и на главной странице — Новые Известия

Искусственная кожа в медицине

Содержание

2020: Создана искусственная кожа, чувствующая прикосновения и боль

В начале сентября 2020 года исследователи представили электронную искусственную кожу, которая чувствует боль и прикосновения. предполагается, что новая технология найдет свое применение в протезировании, робототехнике и кожной трансплантации.

Прототип, разработанный командой из Университета RMIT в Мельбурне, может в электронном виде воспроизводить ощущение боли. Устройство имитирует почти мгновенную обратную связь и способно реагировать на болезненные ощущения с той же скоростью, с какой нервные сигналы поступают в мозг. Исследователи отмечают, что создание прототипа стало значительным шагом вперед в области биомедицинских технологий и интеллектуальной робототехники следующего поколения.

Помимо прототипа болевого датчика, исследовательская группа также разработала электронные устройства, которые могут реагировать на изменения температуры и давления. Таким образом, для передачи ключевых функций чувствительности кожи в электронной форме были разработаны три функционирующих прототипа. В их основе лежит технология эластичной электроники, сочетающая оксидные материалы с биосовместимым силиконом для создания прозрачной, небьющейся и пригодной для носки электроники. В будущем такая искусственная кожа может стать вариантом неинвазивных кожных трансплантатов в случаях, когда традиционный подход нежизнеспособен или не работает. [1]

2019: Нанокожа для ран

Искусственная кожа, которая заживляет раны и в будущем будет использоваться вместо всех перевязочных материалов (пластыри, бинты и т.д.).

Основной компонент новой искусственной кожи — белок, который помогает ранам заживать быстрее, при этом минимизируя шрамы. Материал, который используется, способствует выработке коллагена — белка, необходимого для заживления ран в человеческом теле.

Эксперименты показали, что раны при использовании новой «кожи» заживают эффективнее и в три раза быстрее.

2018: Портативный 3D-принтер для печати искусственной кожи прямо на человеке

В мае 2018 года исследователи из Университета Торонто (University of Toronto) представили портативный 3D-принтер для печати кожи, предназначенный для лечения глубоких ожоговых ран. Группа исследователей отмечает, что это первое устройство, которое формирует и располагает распечатанный образец ткани непосредственно на месте ожога всего за пару минут.

У пациентов с глубокими ожогами могут быть сильно повреждены все три слоя кожи — эпидермис, дерма и подкожная клетчатка. Для лечения таких ран используется трансплантация кожи, при которой здоровая кожа пациента с поверхностным эпидермисом и частью дермы прививается на обширную раневую поверхность. Однако для пластики требуется достаточно большой объем здоровой кожи пациента, который не всегда возможно получить, а «неприкрытые» раны заживают очень плохо. Хотя разработано несколько видов заменителей кожи для подобной пластики, их применение ограничено, поскольку большинство современных 3D-биопринтеров громоздки, дороги и работают слишком медленно.

Исследователи из университета Торонто полагают, что их портативный принтер позволит более широко использовать 3D-печать в лечении таких ран. Портативное устройство весит менее килограмма и не требует стадии инкубации или высокой квалификации специалиста. Биочернила в нем представлены биоматериалами на основе белковых соединений, в том числе коллагена, основного белка дермы, и фибрина, белка, участвующего в заживлении ран. Кроме того, принтер можно настроить под определенные характеристики пациента и самой раны.

Результаты исследования, возглавляемого аспирантом Навидом Хаким (Navid Hakimi) под руководством доцента факультета прикладных наук Акселя Гюнтера (Axel Guenther) в сотрудничестве с доктором Марком Йешке (Marc Jeschke), директором ожогового центра и профессора иммунологии, недавно были опубликованы в журнале «Lab on a Chip». Ученые уже начали клинические испытания 3D-принтера и рассчитывают внедрить устройство на массовом уровне. [2]