Τι είναι τα ικριώματα μηχανικών ιστών;

Τα ικριώματα μηχανικών ιστών είναι δομές κατασκευασμένες από τεχνητές ή φυσικές ουσίες που δρουν ως σχήμα στο οποίο τα κύτταρα μπορούν να αναπτυχθούν.Το ικρίωμα μπορεί να είναι αδρανές και να μην αλληλεπιδράσει με τα κύτταρα που αναπτύσσονται σε αυτό ή μπορεί να βοηθήσει ενεργά τα κύτταρα να αναπτυχθούν απελευθερώνοντας χημικά σήματα.Τέτοια ικριώματα είναι χρήσιμα για να βοηθήσουν στην ανοικοδόμηση ή την αντικατάσταση του χαμένου ανθρώπινου ιστού.

Η βάση της μηχανικής των ιστών είναι η εργαστηριακή δημιουργία νέων κυττάρων και βιολογικών δομών για την αντικατάσταση του χαμένου ή δυσλειτουργικού ιστού και των οργάνων.Για να γίνει αυτό, οι μηχανικοί ιστών χρειάζονται ένα σχήμα mdash;ή Scaffold Mdash;για την ανάπτυξη των κυττάρων, επειδή τα κύτταρα που καλλιεργούνται στο εργαστήριο δεν σχηματίζουν σχήματα από μόνα τους.Αντ 'αυτού, εξαπλώθηκαν σε δισδιάστατη μορφή.Τα ικριώματα έχουν σχεδιαστεί για να ενθαρρύνουν τα κύτταρα να προσκολλώνται και να αναπτύσσονται σε ένα συγκεκριμένο προκαθορισμένο σχήμα.

Τα ικριώματα μπορούν να κατασκευαστούν από μια ποικιλία ουσιών.Αυτά περιλαμβάνουν πλαστικά, πρωτεΐνες μεταξιού, κεραμικά φωσφορικού ασβεστίου και ακόμη και φυσικά πολυμερή όπως κολλαγόνο.Το 2010, ένα ισπανικό ερευνητικό νοσοκομείο πειραματίζεται για ανθρώπινες καρδιές που ελήφθησαν από δωρητές και απογυμνώθηκαν από όλα τα κύτταρα, αφήνοντας πίσω τη δομή του κολλαγόνου.Ο στόχος ήταν να ληφθούν κύτταρα από έναν ασθενή που χρειάζεται μεταμόσχευση καρδιάς και να επιτρέψει στα κύτταρα να αναπτυχθούν στο πλαίσιο του κολλαγόνου, δημιουργώντας μια νέα καρδιά Το ανοσοποιητικό σύστημα δεν επιτίθεται ως ξένο.Οι πόροι επιτρέπουν στα κύτταρα να διασυνδέονται και να τηρούν το ένα στο άλλο.Στην ιδανική περίπτωση, το ικρίωμα θα πρέπει επίσης να απελευθερώσει χημικά που βοηθούν στην προώθηση της μετανάστευσης των κυττάρων, της κυτταρικής προσκόλλησης και της διαφοροποίησης σε εξειδικευμένα κύτταρα.Ένα άλλο πλεονέκτημα ορισμένων ικριωμάτων μηχανικών ιστών είναι ότι είναι βιοαποικοδομήσιμα, έτσι ώστε να διασπάσουν όταν τα κύτταρα έχουν διαμορφωθεί στο επιθυμητό σχήμα.Τα κύτταρα μπορούν να μεταναστεύσουν στους πόρους του ικριώματος σε κάποιο βαθμό.Μόλις τα κύτταρα αρχίσουν να φτάσουν πολύ βαθιά στους πόρους, ωστόσο, δεν λαμβάνουν αρκετά θρεπτικά συστατικά ή οξυγόνο, επειδή τα ανώτερα στρώματα των κυττάρων εμποδίζουν την κίνηση των θρεπτικών ουσιών και του οξυγόνου στα κάτω στρώματα.Μια καινοτομία, που ονομάζεται Solid Freeform (SFF) ικρίωμα, παίρνει γύρω από αυτό το πρόβλημα, επειδή έχει σχεδιαστεί με τεχνητά αιμοφόρα αγγεία που φέρουν αυτά τα θρεπτικά συστατικά γύρω από τη δομή και απομακρύνουν τα απόβλητα.Τα ικριώματα μηχανικών ιστών SFF πειραματίστηκαν το 2011 για να τελειοποιηθούν το τεχνητό σύστημα αιμοφόρων αγγείων, ώστε να μπορούν να παραχθούν τόσο μεγάλα σύνθετα όργανα. Οι επιστήμονες έχουν ήδη κάνει το δέρμα με σπορά των κυττάρων του δέρματος ασθενών σε δομή κολλαγόνου.Το δέρμα είναι μια δισδιάστατη δομή, οπότε το θέμα της οξυγόνου και της θρεπτικής διάχυσης δεν έχει συγκρατήσει την ανάπτυξη.Αυτό το δέρμα χρησιμοποιείται στη θεραπεία που περιλαμβάνει δερματικά μοσχεύματα.