เครื่องพิมพ์แบบพกพา “ปริ้นต์ผิวหนังเทียม” ซ่อมแซมบาดแผลไฟไหม้ได้สำเร็จ

ย้อนกลับไปเมื่อปี 2018 นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยโตรอนโต ประเทศแคนาดา ได้ประดิษฐ์เครื่องพิมพ์สามมิติขนาดพกพาที่สามารถ “ปริ้นต์ผิวหนัง” ทนแทนให้แก่ผู้ป่วยที่ได้รับบาดเจ็บจากแผลไฟไหม้

skin grafting

และล่าสุดเมื่อวันที่ 4 กุมภาพันธ์ 2020 ทางมหาวิทยาลัยโตรอนโต เผยว่าอุปกรณ์ดังกล่าวช่วยสร้างผิวหนังทดแทนได้เป็นอย่างดี และมีการตีพิมพ์ผลงานวิจัยลงในวารสารวิทยาศาสตร์ IOP Science Biofabrication

ในงานวิจัยได้นำเครื่องพิมพ์สามมิติแบบพกพาไปใช้ในหมู ที่สูญเสียผิวหนังบางส่วนจากไฟไหม้หรือน้ำร้อนลวก สำหรับการทำงานของเครื่องพิมพ์จะคล้าย ๆ กับปืนยิงตะปู คือมันจะยิงผิวหนังออกมาแนบกับบริเวณที่เราต้องการซ่อมแซม โดยแผ่นผิวหนังนั้นทำมาจาก “หมึก” ที่เรียกว่า Bioink ซึ่งเป็นหมึกที่มีส่วนประกอบของคอลลาเจน (Collagen – โปรตีนหลักของชั้นผิวหนังแท้) และไฟบริน (โปรตีนที่จำเป็นต่อการซ่อมแซมผิวหนังที่สึกหรอ) แต่สารทั้งสองชนิดคือสารที่ถูกใช้ในการทดลองเมื่อปี 2018 แล้วปรากฏว่ามันยังได้ผลไม่ดีเท่าที่ควร จึงได้มีการปรับปรุงสูตรใหม่ก่อนตีพิมพ์ผลงานในปี 2020

skin grafting

Bioink สูตรใหม่มีการเพิ่มสเต็มเซลล์ (Mesenchymal stem cell) เข้าไปด้วย ซึ่งสเต็มเซลล์เหล่านี้มีบทบาทในการกระตุ้นการสร้างผิวหนังใหม่ขึ้นมาทนแทนของเดิม ประกอบกับตัวเครื่องที่มีขนาดเล็ก น้ำหนักเบา และใช้งานได้ง่ายมาก จึงช่วยให้แพทย์สามารถรักษาผู้ป่วยได้รวดเร็วมากขึ้นด้วยครับ

skin grafting

สำหรับการรักษาผู้ป่วยที่สูญเสียผิวหนังจากแผลไฟไหม้/น้ำร้อนลวก วิธีการที่ได้ผลค่อนข้างดีคือการปลูกถ่ายผิวหนัง โดยการตัดผิวหนังที่ดีจากบริเวณที่ยังหลงเหลืออยู่ เช่น หน้าขา เป็นต้น มาแปะไว้ในบริเวณที่ถูกไฟไหม้ แต่ในกรณีที่ผู้ป่วยสูญเสียผิวหนังเป็นบริเวณกว้าง แน่นอนครับว่าการรักษาด้วยการปลูกถ่ายผิวหนังคงเป็นไปไม่ได้ เครื่องพิมพ์สามมิติแบบพกพานี้ ก็จะเข้ามาช่วยรักษาได้อย่างปลอดภัยและได้ผลดีมากขึ้น

skin grafting
(ภาพ e) นักวิทยาศาสตร์จะยิงแผ่นผิวหนังลงไปในตำแหน่งที่สูญเสียผิวหนังจากแผลไฟไหม้
(ภาพ f) เปรียบเทียบระหว่างการปล่อยให้ร่างกายรักษาแผล (Control) และกลุ่มที่ได้รับผิวหนังเทียม (Printed)

จากผลการทดลองในหมู พบว่าหลังการซ่อมแซมผิวหนังด้วยเครื่องพิมพ์แล้ว ในช่วงแรกหมูบางตัวมีภาวะติดเชื้อเล็กน้อย (อันเนื่องมาจากความไม่สะอาดของสิ่งแวดล้อมในการทำหัตถการ) ทว่า เมื่อรักษาการติดเชื้อเรียบร้อยแล้ว ผิวหนังเทียมจากเครื่องพิมพ์เริ่มกระตุ้นการสร้างหลอดเลือดใหม่ เพื่อฟื้นฟูผิวหนังที่สูญเสียไป พร้อมด้วยเส้นใยและคอลลาเจนที่เสริมเข้ามาก็สามารถซ่อมแซมส่วนที่เสียหายได้เป็นอย่างดีเลยครับ

skin grafting

สรุป – บาดแผลจากไฟไหม้หรือน้ำร้อนลวก (แพทย์เรียกรวม ๆ ว่า แผล Burn) เป็นหนึ่งในการบาดเจ็บที่รักษาได้ค่อนข้างยาก เพราะผิวหนังที่หายไปเปรียบเสมือนเกราะกำบังของร่างกายถูกทำลายไปด้วย ผมเชื่อว่าในอนาคตเครื่องพิมพ์สามมิติชิ้นนี้ จะเข้ามามีบทบาทในการรักษาผู้ป่วยแผลไฟไหม้อย่างแน่นอน ด้วยความสะดวกในการใช้งาน และที่สำคัญคือการใช้สเต็มเซลล์ที่ช่วยกระตุ้นการสร้างเซลล์ผิวหนังใหม่ขึ้นมา นับว่าเป็นไอเดียที่บรรเจิดและเป็นประโยชย์ต่อมวลมนุษยชาติยิ่งนัก

Fact – การปลูกถ่ายผิวหนังที่ควรรู้จัก มีอยู่ด้วยกัน 2 ชนิด ได้แก่ Graft และ Flap โดยมีความแตกต่างกันคือ การทำ Graft จะนำเฉพาะผิวหนังออกมาปลูกถ่ายในบริเวณที่ต้องการ ส่วนการทำ Flap จะต้องนำผิวหนังพร้อมหลอดเลือดใต้ผิวหนังมาปลูกถ่าย