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o que são andaimes na engenharia de tecidos?

a engenharia de tecidos, juntamente com a medicina regenerativa, pode ser usada para criar “Andaimes” no corpo humano. Esses andaimes são usados para apoiar órgãos e sistemas de órgãos que podem ter sido danificados após lesões ou doenças. Então, o que é engenharia de tecidos? “Engenharia de tecidos é o uso de uma combinação de células, métodos de engenharia e materiais, e fatores bioquímicos e físico-químicos adequados para melhorar ou substituir funções biológicas”. Isso é mais comumente alcançado através do uso de células-tronco. As células-tronco são tipos únicos de células indiferenciadas. Portanto, o foco principal da criação dessas construções é ser capaz de fornecer com segurança essas células-tronco e criar uma estrutura que seja física e mecanicamente estável para que essas células-tronco possam se diferenciar. Os andaimes são de grande importância na medicina clínica. É um campo próximo e geralmente associado a condições que envolvem doenças ou falhas de órgãos. É usado para reconstruir órgãos e retornar a função normal.

Requisitos de andaimes deve cumprir o seu propósito

  • Permitir célula anexo e migração
  • Entregar e manter as células e fatores bioquímicos
  • Permitir a difusão de vital célula nutrientes e expressa de produtos
  • Exercer determinadas mecânico e biológico influencia a modificar o comportamento da célula de fase

Existem dois tipos principais de formas andaimes em engenharia de tecidos pode ser alcançado.

Injetável engenharia de tecidos

Injetável engenharia de tecidos pode ser usado como um procedimento invasivo que envolve a injeção de células-tronco com um biomaterial em um órgão, como o Coração e que pode formar um gel in-situ. Um gel in situ é um líquido solúvel que contém as células-tronco e vários biomateriais, uma vez injetado no corpo, solidificará e formará um gel que atua como um andaime para manter a estrutura do órgão no lugar. As células-tronco então se diferenciarão nas células necessárias (principalmente células musculares, como miocárdio) e substituirão o tecido muscular que havia sido destruído anteriormente devido a quaisquer doenças, etc. Existem vários biomateriais diferentes que podem ser injetados em órgãos do corpo; cada um tem certas vantagens e desvantagens. Esses biomateriais incluem: fibrina, alginato, Matrigel, colágeno e quitosana. Biomateriais que são injetados não precisam transportar células-tronco. Eles podem ser injetados com outros componentes químicos que mostram melhorias na função do órgão pós-injeção.

construções projetadas usando técnicas invasivas

fundamentalmente, esse processo envolve a construção in vitro de um adesivo (ou enxerto). Este patch é feito de uma combinação de células-tronco e uma matriz extracelular artificial (biomaterial). O patch projetado pode então ser implantado cirurgicamente em áreas afetadas do corpo que precisam de reconstrução. Este procedimento é muito controverso em termos de ética e também satisfação do paciente. Isso ocorre principalmente porque essa técnica é muito invasiva em comparação com outras técnicas que podem ser usadas alternativamente. No entanto, tem muitas vantagens. Em primeiro lugar, as células são distribuídas uniformemente pela matriz. Isso garante que os aglomerados de células-tronco não sejam formados. Em segundo lugar, a diferenciação dessas células-tronco pode ocorrer in vitro. Isso é conveniente porque a diferenciação ocorre em um ambiente controlado. Isso garante que as células-tronco não sejam desperdiçadas e também que não haja erros no processo de diferenciação. Por exemplo, glóbulos vermelhos sendo formados em vez de cardiomiócitos.

controlar a biodegradação e a porosidade dos andaimes

ao longo do tempo, os andaimes no corpo humano devem se degradar. Eles devem permanecer no órgão até que todas as células que são entregues se tornem totalmente integradas. No entanto, eles não devem demorar o suficiente para dificultar a função dos órgãos. Uma solução simples para isso é a biodegradabilidade. Se o biomaterial usado puder se degradar, ele satisfaz todas as necessidades acima que um biomaterial deve atender.

existem muitas maneiras diferentes de fazer andaimes para que tenham uma estrutura porosa. Estes incluem:

  • Nanofibras Self-Assembly
  • tecnologias Têxteis
  • Solvente Carcaça & Partículas de Lixiviação (SCPL)
  • Gás Espuma
  • Emulsificação/liofilização
  • Termicamente Induzida por Separação de Fase (DICAS)
  • Eletrofiação
  • CAD/CAM

desenvolvimentos Futuros para andaimes

metas de Curto prazo para andaimes:

•o sucesso do andaime deve ser padronizado usando esses critérios – (1) quantificar a sobrevivência das células do andaime, (2) Verificar o status diferenciado das células enxertadas com sucesso, (3) avaliar o acoplamento eletromecânico doador/hospedeiro e (4) determinar se o andaime tem um impacto benéfico na função do órgão.

•a investigação deve ocorrer para descobrir o momento perfeito para implantar esses Andaimes após uma falha de órgão, e também a quantidade de células-tronco usadas em um andaime deve ser padronizada de acordo com a gravidade dos danos ao órgão. Se isso for alcançado, esse tipo de tratamento ocorrerá mais rapidamente em indivíduos que precisam de reconstrução de órgãos usando engenharia de tecidos.

metas de longo prazo para andaimes:

* estabeleça com que efeito esses Andaimes realmente contribuem para a função do órgão, em comparação com os efeitos que ele tem no próprio infarto/área afetada real (por exemplo, efeito no tamanho do infarto).

•estabelecer quais outras doenças de órgãos poderiam ser tratadas com sucesso usando este procedimento.

•investigue os prós e contras de diferentes tipos de células doadoras usadas para projetar esses Enxertos.

•reforce este mecanismo de entrega celular investigando e usando técnicas para melhorar a sobrevivência celular no andaime.

Impressão 3D de andaimes

bibliografia

  • Wikipedia, 2013. http://en.wikipedia.org/wiki/Tissue_engineering
  • Wang, H, et al, 2010. Engenharia de tecido cardíaco injetável para o tratamento do infarto do miocárdio. Medicina celular e molecular 108 (3) pp. 1044-1055
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  • Segers and Lee, 2011. Biomateriais para melhorar a função das células-tronco no coração, Journal of the American heart association. 109: pp. 910-922
  • MESCHER, Antony. Histologia básica de Junqueira. 13ª edição. 2013. ISBN 978-1-259-07232-1