tämän artikkelin on tarkastanut pedagogi
tämän artikkelin on tarkastanut pedagogi

pykälä tarkistettiin pedagogin toimesta, mutta muutettiin myöhemmin.

muutettu tarkistettu artikkeli.png
tarkastettava esine

tarkista tämä artikkeli pyydetään.

suosittelija: Carmeljcaruana

Mitä ovat rakennustelineet kudostekniikassa?

Kudostekniikkaa yhdessä regeneratiivisen lääketieteen kanssa voidaan käyttää ”Tukirautojen” luomiseen ihmiskehossa. Näitä telineitä käytetään tukemaan elimiä ja elinjärjestelmiä, jotka ovat saattaneet vaurioitua vamman tai sairauden jälkeen. Mitä kudostekniikka on? ”Kudostekniikalla tarkoitetaan solujen, tekniikan ja materiaalien menetelmien sekä sopivien biokemiallisten ja fysikaalis-kemiallisten tekijöiden yhdistelmää biologisten toimintojen parantamiseksi tai korvaamiseksi”. Tämä saavutetaan yleisimmin kantasolujen avulla. Kantasolut ovat ainutlaatuisia solutyyppejä, jotka ovat erilaistumattomia. Joten pääpaino luoda nämä rakenteet on voitava turvallisesti toimittaa nämä kantasolut, ja luoda rakenne, joka on fyysisesti ja mekaanisesti vakaa, jotta nämä kantasolut voivat erottua.

telineillä on suuri merkitys kliinisessä lääketieteessä. Se on tuleva kenttä, ja liittyy yleensä olosuhteisiin, joihin liittyy elin sairaus tai epäonnistuminen. Sitä käytetään elinten uudelleenrakentamiseen ja normaalin toiminnan palauttamiseen.

vaatimukset telineiden on täytettävä käyttötarkoituksensa

  • mahdollistavat solujen kiinnittymisen ja siirtymisen
  • luovuttavat ja säilyttävät solut ja biokemialliset tekijät
  • mahdollistavat elintärkeiden soluravinteiden ja ilmentyvien tuotteiden diffuusion
  • aiheuttavat tiettyjä mekaanisia ja biologisia vaikutuksia soluvaiheen käyttäytymisen muuttamiseksi

kudostekniikan rakennustelineet voidaan saavuttaa kahdella päätyypillä.

Injisoitavissa oleva kudostekniikka

Injisoitavissa olevaa kudostekniikkaa voidaan käyttää invasiivisena menetelmänä, jossa kantasoluja injektoidaan biomateriaalilla elimeen, kuten sydämeen, joka voi muodostaa geelin in situ. Geeli in situ on liukoinen neste, joka sisältää kantasoluja ja erilaisia biomateriaaleja, kun se ruiskutetaan kehoon, se jähmettyy ja muodostaa geelin, joka toimii telineenä pitämään elimen rakenne paikallaan. Kantasolut sitten erilaistuvat tarvittavat solut (enimmäkseen lihassolut, kuten sydänlihas), ja korvata lihaskudoksen, joka oli tuhoutunut aiemmin, koska mitään sairauksia jne. On olemassa erilaisia biomateriaaleja, joita voidaan ruiskuttaa kehon elimiin; jokaisella on tiettyjä etuja ja haittoja. Näitä biomateriaaleja ovat: fibriini, Alginaatti, Matrigeli, kollageeni ja kitosaani. Injektoitavien biomateriaalien ei tarvitse kantaa kantasoluja. Niihin voidaan ruiskuttaa muita kemiallisia komponentteja, jotka osoittavat elintoimintojen parantuneen injektion jälkeen.

konstruktiot, joissa käytetään invasiivisia tekniikoita

pohjimmiltaan tähän prosessiin kuuluu laastarin (tai siirteen) rakentaminen in vitro. Tämä laastari on valmistettu kantasolujen ja keinotekoisen solunulkoisen matriisin (biomateriaali) yhdistelmästä. Suunniteltu laastari voidaan sitten kirurgisesti istuttaa kärsineisiin kehon alueisiin, jotka tarvitsevat jälleenrakennusta. Menettely on eettisesti ja myös potilastyytyväisyydeltään hyvin kiistanalainen. Tämä johtuu pääasiassa siitä, että tämä tekniikka on hyvin invasiivisia verrattuna muihin tekniikoita, joita voidaan käyttää vaihtoehtoisesti. Sillä on kuitenkin monia etuja. Ensinnäkin solut ovat jakautuneet tasaisesti matriisiin. Näin varmistetaan, että kantasoluryppäät eivät muodostu. Toiseksi näiden kantasolujen erilaistuminen voi tapahtua in vitro. Tämä on kätevää, koska eriytyminen tapahtuu valvotussa ympäristössä. Näin varmistetaan, että kantasolut eivät mene hukkaan, ja myös, että erilaistumisprosessissa ei ole virheitä. Esimerkiksi punasoluja muodostuu kardiomyosyyttien sijaan.

rakennustelineiden biohajoavuuden ja huokoisuuden säätely

ajan kuluessa ihmiskehon rakennustelineiden on hajottava. Niiden on pysyttävä elimessä, kunnes kaikki toimitetut solut ovat täysin integroituneet. Niiden ei kuitenkaan pitäisi viipyä tarpeeksi kauan, jotta ne haittaisivat elinten toimintaa. Yksinkertainen ratkaisu tähän on biohajoavuus. Jos käytetty biomateriaali voi hajota, se täyttää kaikki edellä mainitut välttämättömyydet, jotka biomateriaalin on täytettävä.

telineet voidaan tehdä monella eri tavalla niin, että niissä on huokoinen rakenne. Näitä ovat:

  • Nanofiber Itseasennettuna
  • tekstiilitekniikka
  • Liuotinvalu & hiukkasten huuhtoutuminen (SCPL)
  • Kaasuvaahto
  • emulgoituminen/kylmäkuivaus
  • termisesti indusoitu Faasierotus (TIPS)
  • sähköpinnoitus
  • CAD/CAM Technologies

rakennustelineiden tuleva kehitys

rakennustelineiden lyhyen aikavälin tavoitteet:

•Tukitelineiden onnistuminen on standardoitava näitä kriteerejä käyttäen – 1) kvantitoitava tukitelineiden eloonjääminen, 2) varmistettava onnistuneesti rakennettujen solujen eriytynyt tila, 3) arvioitava luovuttajan ja isännän sähkömekaaninen kytkentä ja 4) määritettävä, onko tukitelineillä suotuisia vaikutuksia elinten toimintaan.

rakennustelineiden pitkän aikavälin tavoitteet:

* tutki näiden siirrännäisten valmistamiseen käytettyjen eri luovuttajasolutyyppien hyviä ja huonoja puolia.

* vahvista tätä solujen jakelumekanismia tutkimalla ja käyttämällä tekniikoita, joilla parannetaan solujen selviytymistä tukirankaassa.

rakennustelineiden 3D-tulostus

bibliografia

  • Wikipedia, 2013. http://en.wikipedia.org/wiki/Tissue_engineering
  • Wang, H, et al, 2010. Injektoitava sydänkudostekniikka sydäninfarktin hoitoon. Cellular and molecular medicine 108 (3) s.1044-1055
  • Ahmed, T. A, et al, 2008. Fibriini: a versatile scaffold for tissue Eng Part B Rev. 14 (2) S.199-215
  • Segers and Lee, 2011. Biomaterials to enhance stem cell function in the heart, Journal of the American heart association. 109: S. 910-922
  • MESCHER, Antonius. Junqueiran histologia. 13. painos. 2013. ISBN 978-1-259-07232-1