هدف مهندسی بافت جمع آوری ساختارهای کاربردی است که بافت ها یا کل اندام های آسیب دیده را بازسازی، حفظ یا بهبود بخشد. پوست و غضروف مصنوعی نمونه هایی از بافت های مهندسی شده هستند که توسط FDA تایید شده اند. با این حال، در حال حاضر آنها استفاده محدودی در بیماران انسانی دارند. هدف نهایی مهندسی بافت پوست تولید سریع ساختارهای پوستی است که بازسازی کامل پوست عملکردی شامل تمام لایه‌های پوست (اپیدرم، درم و زیر پوست چرب) و تمام زائده‌های پوست (فولیکول‌های مو،اندام ها، غدد عرق و حسی) را ارائه می‌دهد.

یک تیم تحقیقاتی به سرپرستی پروفسور دونگ-وو چو و مینجون آهن از گروه مهندسی مکانیک POSTECH و پروفسور بیونگ سو کیم از دانشکده مهندسی پزشکی همگرایی زیست پزشکی در دانشگاه ملی پوسان با موفقیت یک مدل پوست بیمار در شرایط in vitro تولید کرده اند که علائم پاتوفیزیولوژیک آن را از نوع 2 دیابت بر اساس سیستم چاپ سه بعدی سلول است. این یافته های تحقیق اخیراً در Biomaterials منتشر شده است.

علیرغم تحقیقات مداوم برای تولید پوست مصنوعی با فناوری چاپ سلول سه بعدی (پرینت سه بعدی سلول)، هنوز پوست مصنوعی که روند آسیب شناسی موجود در پوست بومی را نشان می دهد گزارش نشده است.

تیم تحقیق با الهام از تعامل بین اپیدرم و سلولهای پوستی موجود در پوست واقعی، این فرضیه را مطرح کردند که وقتی کراتینوسیت های طبیعی با لایه پوستی ساخته شده از فیبروبلاست های دیابتی برهم کنش داشته باشند ، به اپیدرم دیابتی متمایز می شوند. برای اثبات این موضوع، پوست مصنوعی دیابتی با زخم های پوستی بر اساس روش چاپ سه بعدی با استفاده از هر سلول ساخته شد.

در این پوست مصنوعی دیابتی، اپیتلیالیزاسیون(ترمیم زخم در اثر رشد اپی تلیوم بر روی سطح برهنه) مجدد آهسته، یکی از ویژگی های معمول پوست دیابتی است. علاوه بر این، هنگامی که لایه بافت چربی دیابتی حاوی رگهای خونی اضافه شد، مقاومت به انسولین، هایپرتروفی سلولهای چربی، پاسخ پیش التهابی و اختلال عملکرد عروقی، که به طور معمول در دیابت مشاهده می شود، تأیید شد.

محققان اظهار داشتند: “از طریق چاپ سه بعدی سلول، اکنون می توانیم بیماری های پوستی را در شرایط آزمایشگاهی مشاهده کنیم، بدون اینکه واقعاً آن را تجربه کنیم.” “ما پیش بینی می کنیم که این راهی برای جایگزینی مدلهای حیوانی باشد که به طور متعارف برای مشاهده بیماریهای پوستی استفاده می شده است. قابل توجه است که کاربرد آن به عنوان یک مدل بیماری برای توسعه داروهای جدید اثبات شده است.”

این تحقیق با پشتیبانی برنامه تحقیق خلاق و برنامه توسعه فناوری هسته اصلی نانو-جدید بنیاد تحقیقات ملی کره انجام شده است.