Varje år mer än 45 000 amerikanerna lider burns tillräckligt allvarliga för att kräva en vistelse: sjukhus enligt American bränna Association. Medan de traditionella terapi med huden ympkvistar för att täcka Bränn webbplatser har förbättrats, återstår ett antal problem inklusive ärrbildning, infektion och dålig vidhäftning.
Huden ympkvistar innebär att huden (det övre epidermal lagret och underliggande läderhuden) från en oförbrända webbplats på patientens kropp eller från ett lik och ympning till Bränn sår, säger Craig D. Woodworth, en cell biolog och docent vid Clarkson universitet. Huden ympkvistar kräver ofta flera operationer. Lik huden är knappa och kan införa sjukdom. Vid omfattande brännskador, stora mängder av huden kan skapas genom att isolera enskilda epidermal celler och sedan expandera deras nummer i kultur, men huden helt enkelt ser inte eller fungerar som normal-skalet. Det finns inget hår hårsäckarna, ingen porer för svettning, och Pigmentet är ofta en dålig match.
Woodworth samarbetar med Anja Mueller, en polymer kemist och biträdande professor i kemi vid Clarkson, på forskning för att utveckla en konstgjord skal som skulle läka och funktion som normal-skalet och skulle kunna användas framgångsrikt för stora brännskador eller kirurgisk rekonstruktion.
Vårt mål är att bioengineer en konstgjord huden scaffold som främjar vävnad regenerering och även styr celltillväxt för hår hårsäckarna och svett körtlar så att den nya huden skulle utseende som normal-skalet, sade Woodworth.
Men fortfarande i sin linda, verkar sin ursprungliga forskning lovande. Medan Woodworth fokuserar på isolera en kombination av Cytokiner som kommer att generera huden tillväxt och främja sårbehandling, Mueller skapa och testa biologiskt nedbrytbara polymerer att hitta något som kommer att stödja celltillväxt och förnyelse.
Cytokiner naturligt förekommande proteiner som reglerar eller ändra tillväxten av vissa celler. Utvecklingen av huden är komplex och det finns hundratals olika Cytokiner som görs av hud cellerna. Endast en delmängd är dock kritisk för huden tillväxt och differentiering.
En viktig fråga är vilka Cytokiner är mest effektiv för att hjälpa ympkvisten läka och återställa normala funktion, förklarade Woodworth. Vi fokuserar på flera, inklusive EGF (epidermal growth factor) som stimulerar celler för att växa snabbt och fyll i såret och VEGF (vascular endothelial growth factor) som stimulerar blodkärl bildas och ger näring åt ympade huden.
Woodworth har nyligen arbetat i laboratorium analysera effekterna av Omforma Growth Factor-B1 (TGF-B1) på genuttryck i hudens celler. Denna Cytokiner reglerar produktionen av vissa cell protein, kollagen och bindväv proteiner, associeras med sårbehandling.
Våra resultat visar att TGF-B1 stimulerar nybildning av kollagen, naturligt ställningens för huden av fibroblaster, de underliggande stödjande cellerna, förklarade Woodworth. Långsiktiga uttryck för TGF-B1 bidrar dock också till ärrbildning när det produceras efter den inledande helande har uppstått. Tricket kan därför vara att aktivera TGF-B1 från början, men sedan inaktivera om när huden börjar återställa normala struktur och funktion.
Under tiden i sitt laboratorium testar Mueller biologiskt nedbrytbara polymerer för att hitta den rightpolymer som kommer att maximera en biotekniska huden scaffold funktion.