Co to są rusztowania inżynierii tkanek?

Rusztowania inżynierii tkanek to struktury wykonane z sztucznych lub naturalnych substancji, które działają jako kształt, na którym mogą rosnąć komórki.Rusztowanie może być obojętne i nie oddziaływać z rosnącymi na nim komórkami lub może aktywnie pomóc komórek w rozwoju poprzez zwolnienie sygnałów chemicznych.Takie rusztowania są przydatne w pomaganiu w odbudowie lub zastąpieniu utraconej tkanki ludzkiej.

Podstawą inżynierii tkankowej jest laboratoryjne tworzenie nowych komórek i struktur biologicznych w celu zastąpienia utraconej lub nieprawidłowej tkanki i narządów.Aby to zrobić, inżynierowie tkanek potrzebują kształtu mdash;lub rusztowanie mdash;na których można wyhodować komórki, ponieważ komórki hodowane w laboratorium same nie tworzą kształtów;Zamiast tego rozprzestrzeniły się w dwuwymiarowej formie.Rusztowania są zaprojektowane tak, aby zachęcić komórki do przyczepności i wzrostu w określonym ustalonym kształcie.

Rusztowania można wykonywać z różnych substancji.Należą do nich tworzywa sztuczne, białka jedwabne, ceramika fosforanu wapnia, a nawet naturalne polimery, takie jak kolagen.W 2010 r. Hiszpański szpital badawczy eksperymentował na ludzkich sercach pobranych od dawców i pozbawiony wszystkich komórek, pozostawiając za sobą strukturę kolagenu.Celem było zabranie komórek od pacjenta, który potrzebuje przeszczepu serca i umożliwienie komórek wzrostu w ramach kolagenu, tworząc nowe serce, którego układ odpornościowy nie atakuje jako obce.

rusztowanie inżynierii tkankowej musi być porowate.Pory pozwalają komórkom na połączenie się i przyleganie do siebie.Idealnie, rusztowanie powinno również uwolnić chemikalia, które pomagają promować migrację komórek, adhezję komórek i różnicowanie w wyspecjalizowane komórki.Kolejną zaletą niektórych rusztowań inżynierii tkankowej jest to, że są one biodegradowalne, więc rozkładają się, gdy komórki uformują się w pożądanym kształcie.

Głównym problemem z niektórymi rusztowcami inżynierii tkankowej jest to, że komórki potrzebują tlenu i składników odżywczych.Komórki mogą w pewnym stopniu migrować do pory rusztowania.Gdy komórki zaczną wchodzić zbyt głęboko w pory, nie otrzymują wystarczającej ilości składników odżywczych ani tlenu, ponieważ górne warstwy komórek blokują ruch składników odżywczych i tlenu w dolne warstwy.Jedna innowacja, zwana solidnym rusztowaniem Freeform (SFF), porusza ten problem, ponieważ jest zaprojektowana ze sztucznych naczyń krwionośnych, które niosą te składniki odżywcze wokół struktury i usuwają produkty odpadowe.W 2011 r. Eksperymentowano rusztowania inżynierii tkanek SFF w 2011 r., Aby udoskonalić sztuczny układ naczyń krwionośnych, aby można było wytwarzać duże złożone narządy.

Naukowcy już wytwarzali skórę poprzez wysiewanie komórek skóry pacjentów na strukturze kolagenu.Skóra jest dwuwymiarową strukturą, więc problem z dyfuzją tlenu i składników odżywczych nie powstrzymał rozwoju pleców.Ta skóra jest stosowana w leczeniu z udziałem przeszczepów skóry.