Ученые Сеченовского Университета подтвердили, что нанесение биочернил с клеточными сфероидами с помощью портативного биопринтера позволяет значительно ускорить заживление ран и добиться восстановления структуры кожи.

Хронические раны, в том числе при сахарном диабете и сосудистых нарушениях, остаются одной из наиболее сложных клинических проблем: они плохо поддаются лечению и могут сохраняться месяцами, повышая риск тяжелых осложнений. При этом даже современные методы лечения не всегда позволяют контролировать процесс заживления и предотвратить рецидивы.

В работе ученые использовали биочернила на основе фибрин-желатинового гидрогеля с добавлением сфероидов из мезенхимных стромальных клеток жировой ткани. Материал наносили непосредственно на раневую поверхность с помощью портативного биопринтера "Биоган". Эксперименты проводились на мини-пигах с моделью ишемических ран.

Результаты показали выраженный терапевтический эффект. Уже к 18-му дню площадь раны в группе с клеточными сфероидами сокращалась примерно на 90%, тогда как в группах без клеточного компонента — не более чем на 30–40%. К этому моменту средний размер раны в группе со сфероидами составлял около 1,3 см2 против примерно 10–11 см2 в контрольных группах.

К 36-му дню в группе с клеточными сфероидами происходило полное восстановление всех слоев кожи, тогда как без клеточного компонента раны полностью не заживали.

Отдельно было показано, что решающую роль играет именно клеточный компонент биочернил. Применение одного только гидрогеля не приводило к ускорению заживления по сравнению с естественным процессом, что позволило напрямую связать терапевтический эффект с действием сфероидов.

«В этом исследовании нам было важно не только показать, что разработанные биочернила и метод их нанесения ускоряет заживление, но и понять, за счет чего возникает этот эффект. Мы увидели, что решающую роль играют именно клеточные сфероиды: без них гидрогель не дает значимого ускорения. Это позволяет точнее управлять регенерацией тканей, а не просто механически закрывать рану», — отметила заведующая лабораторией прикладной микрофлюидики Сеченовского Университета Анастасия Шпичка, руководитель проекта.

Дополнительные эксперименты подтвердили, что процесс биопечати не снижает жизнеспособность клеток, а разработанная система смешивания обеспечивает их равномерное распределение в материале.

По словам исследователей, такой подход позволяет не просто доставлять клетки в зону повреждения, а формировать на поверхности раны среду, которая поддерживает восстановление тканей и делает этот процесс более управляемым.

«Для клинической практики это означает возможность воздействовать на рану комплексно — снижать воспаление, стимулировать образование сосудов и запускать восстановление тканей. В перспективе такие подходы могут быть особенно востребованы при хронических ранах, где стандартные методы часто оказываются недостаточно эффективными», — добавила Шпичка.