История методики префабрикации
Пластическая хирургия. История методики префабрикации. Так называемая методика префабрикации, разработка лоскутов и комплексов тканей с заранее заданными параметрами была внедрена в клиническую практику в середине 90-х годов XX века. Позднее Wayne A. Morrison из Института микрохирургии O'Brien, Мельбурн, Австралия, сообщил о применении тканевой инженерии для формирования матричных лоскутов: кожных, жировых, мышечных, хрящевых. В основе этих лоскутов лежит разработка модели тканевой инженерии in vivo. Петлю артерио-венозного шунта кровеносного сосуда имплантируют внутрь камеры, и в эту же камеру вводится матричный материал. Камеру затем помещают под кожу. Через 6 недель происходит самопроизвольное ангиогенное прорастание, которое сопровождается инвазией клеток из окружающей ткани внутрь камеры.
История методики префабрикации. В 1997 году братья Jay и Charles Vacanti из Бостона создали у мыши модель уха по форме человеческого. Известно, что хрящевая ткань не требует кровоснабжения, в то время, как другие ткани обязательно должны кровоснабжаться.
Тканевая инженерия на сосудистых шунтах (А) и вид мыши с префабрикованным хрящом по форме ушной раковины (Б)
Итак, если к тканевому лоскуту добавляется кожный трансплантат, то создается кожный лоскут, и он может быть трансплантирован на отдаленное место с помощью микрососудистой техники. Путем введения в камеру миобластов, культивированных из мышц, можно получить живую скелетную мышцу. В 2005 году на сосудистой петле удалось вырастить сердечную мышцу, обладающую сократительным автоматизмом Имплантированный нерв также разрастается внутри камеры и образует связи. Стволовые клетки костного мозга в среде костного дефекта дифференцируются в кость. Островковые клетки, культивированные in vivo, могут быть имплантированы в такую камеру, расти, продуцировать изоляционный материал и глюкагон. Из зародышевой ткани удалось получить зачаток поджелудочной железы, печени, кишечника, сердца, конечности. Также в институте O'Brien была разработана модель молочной железы, которая представляет собой силиконовую трубку, герметично закрытую с одного конца, и жировую пробку, вводимую с нижней эпигастральной артерией в отверстие с другого конца. Экстрацеллюлярная матрица вводится в камеру, и в течение 6 недель жир самопроизвольно растет в матричном материале в сочетании с ангиогенезом, при этом камера заполняется жиром. Когда камеру имплантируют в молочную железу, протоки железы также прорастают в ткань.
В клинической практике удалось «вырастить» крупный сегмент нижней челюсти (Киль, Германия) и верхнюю челюсть (Тампере, Финляндия). Таким образом, с помощью префабрикации, тканевой инженерии, микрососудистой хирургии можно достичь значительного успеха в пластической и реконструктивной хирургии. Несмотря на всю перспективность данного направления, еще потребуется немало исследований для подтверждения безопасности созданных тканей по данной методике для человека. Как говорил в 2008 году на съезде Американского общества пластических хирургов в Чикаго W. Morrison, «утверждать то, что проблема префабрикации тканей решена, он бы смог, только если бы он был мышью в лаборатории своего института».