Исследователи из Израильского технологического института Технион и Медицинского центра Шиба разработали эффективную технологию изготовления индивидуальных функциональных эстетических имплантатов для реабилитации врожденно деформированных ушей.
Микротия — это врожденный дефект, который возникает, когда наружное ухо не может нормально развиваться и в результате становится маленьким и неправильно сформированным. Микротия встречается у 0,1–0,3% новорожденных. Иногда, помимо эстетической проблемы, микротия также связана с потерей слуха.
Поскольку «кости» наружного уха — ушная раковина — на самом деле представляют собой гибкий хрящ, а не костную ткань, обычная техника реконструкции микротии заключается в использовании реберного хряща, взятого из грудной клетки пациента. Этот метод связан с болью и дискомфортом, а также с риском дальнейших осложнений. Более того, создание уха, идентичного другому, зависит как от творчества хирурга, так и от высокого хирургического мастерства.
Журнал Biofabrication сообщает о прорыве израильских исследователей, который был достигнут благодаря совместному проекту профессора Шуламит Левенберг с факультета биомедицинской инженерии Техниона и доктора Шай Ицхак Дувдевани, старшего врача отделения оториноларингологии и хирургии головы и шеи. Лаборатория тканевой инженерии Медицинского центра Шиба.
В текущем исследовании исследователи применили новые технологии тканевой инженерии, разработанные в лаборатории профессора Левенберга под руководством доктора Ширы Ландау, для изготовления биоразлагаемого каркаса ушной раковины, который сформировал стабильные, изготовленные на заказ неохрящевые имплантаты.
Уникальный каркас, позволяющий сформировать эстетичную и стабильную ушную раковину, напечатан на 3D-принтере на основе компьютерной томографии. Он биоразлагаем и образует хондроциты — клетки, ответственные за формирование хряща, — и мезенхимальные стволовые клетки. Каркас имеет поры разного размера, что позволяет прикрепляться клеткам и формировать стабильный хрящ.
По словам исследователей, разработка ушной раковины из собственных клеток пациента уменьшит страдания и риск, причиняемые детям в результате удаления их реберного хряща. Кроме того, это позволит проводить операцию детям в возрасте шести лет, вместо принятой в настоящее время практики ожидания до десяти лет. Выполнение операции в более молодом возрасте, вероятно, смягчит психологические последствия микротии у детей.
Исследователи наблюдали за формированием хряща в конструкции ушной раковины в лаборатории в течение от 10 дней до шести недель, а затем имплантировали ее мышиной модели. Результат: интеграция трансплантата прошла успешно, протез уха продемонстрировал хорошую биомеханическую функцию.
Профессор Левенберг говорит: «Одна из задач исследования заключалась в том, чтобы найти подходящий метод 3D-печати, поскольку для изготовления уха необходимо использовать биоразлагаемые материалы, которые разрушаются в организме, не причиняя ему вреда, но имеют чрезвычайно точную внешнюю структуру и небольшие размеры. Мы продемонстрировали все это в настоящем исследовании и предполагаем, что нашу технологию можно будет адаптировать для других применений, таких как реконструкция носа и изготовление различных ортопедических имплантатов».
Д-р Дувдевани говорит: «В настоящем исследовании мы достигли значительного прорыва за счет интеграции медицины и исследований и сотрудничества между врачами и исследователями. Это исследование является еще одной вехой в переходе к передовым технологиям в медицине, где использование 3D-печать и тканевая инженерия будут играть важную роль и обеспечат пациентам оптимальную, современную реакцию».
