Cosa sono le impalcature ingegneristiche dei tessuti?

I ponteggi ingegneristici tissutali sono strutture fatte di sostanze artificiali o naturali che agiscono come una forma su cui le cellule possono crescere.L'impalcatura può essere inerte e non interagire con le cellule che crescono su di esso, oppure può aiutare attivamente le cellule a crescere rilasciando segnali chimici.Tali impalcature sono utili per aiutare a ricostruire o sostituire il tessuto umano perso.

La base dell'ingegneria dei tessuti è la creazione di laboratorio di nuove cellule e strutture biologiche per sostituire il tessuto e gli organi persi o malfunzionanti.Per fare ciò, gli ingegneri tissutali hanno bisogno di una forma mdash;o impalcatura mdash;su cui coltivare le cellule, perché le cellule coltivate in laboratorio non formano forme da sole;Invece, si sono diffusi in una forma bidimensionale.I ponteggi sono progettati per incoraggiare le cellule ad attaccare e crescere in una forma predeterminata specifica. I ponteggi possono essere realizzati da una varietà di sostanze.Questi includono materie plastiche, proteine della seta, ceramiche di fosfato di calcio e persino polimeri naturali come il collagene.Nel 2010, un ospedale di ricerca spagnolo stava sperimentando cuori umani presi dai donatori e spogliato di tutte le cellule, lasciando alle spalle la struttura del collagene.L'obiettivo era quello di prendere le cellule di un paziente che ha bisogno di un trapianto di cuore e consentire alle cellule di crescere sul framework di collagene, creando un nuovo cuore che il sistema immunitario non attacca come estraneo.I pori consentono alle cellule di interconnettersi e aderire l'una all'altra.Idealmente, l'impalcatura dovrebbe anche rilasciare sostanze chimiche che aiutano a promuovere la migrazione cellulare, l'adesione cellulare e la differenziazione in cellule specializzate.Un altro vantaggio di alcuni impalcature ingegneristiche dei tessuti è che sono biodegradabili, quindi si rompono una volta che le cellule si sono formate nella forma desiderata.

Un grosso problema con alcuni ponteggi ingegneristici tissutali è che le cellule hanno bisogno di ossigeno e sostanze nutritive per crescere.Le cellule possono migrare nei pori dell'impalcatura in una certa misura.Una volta che le cellule iniziano a mettersi troppo in profondità nei pori, tuttavia non ricevono abbastanza nutrienti o ossigeno, perché gli strati superiori delle cellule stanno bloccando il movimento dei nutrienti e dell'ossigeno negli strati inferiori.Un'innovazione, chiamata impalcatura a forma libera (SFF), aggira questo problema, perché è progettata con vasi sanguigni artificiali che trasportano questi nutrienti attorno alla struttura e rimuovono i prodotti di scarto.I ponteggi ingegneristici dei tessuti SFF sono stati sperimentati nel 2011 per perfezionare il sistema dei vasi sanguigni artificiali in modo che si possano produrre organi complessi grandi.

hanno già prodotto la pelle seminando le cellule della pelle del paziente su una struttura di collagene.La pelle è una struttura bidimensionale, quindi il problema della diffusione dell'ossigeno e dei nutrienti non ha trattenuto lo sviluppo.Questa pelle è usata nel trattamento che coinvolge innesti cutanei.