acest articol a fost verificat de pedagog
acest articol a fost verificat de pedagog

acest articol a fost verificat de pedagog, dar ulterior a fost schimbat.

schimbat articol verificat.png
articolul care trebuie verificat

se solicită verificarea acestui articol.

recenzent sugerat: Carmeljcaruana

ce sunt schelele în ingineria țesuturilor?

ingineria țesuturilor împreună cu medicina regenerativă pot fi folosite pentru a crea ‘schele’ în corpul uman. Aceste schele sunt folosite pentru a sprijini organele și sistemele de organe care ar fi putut fi deteriorate după rănire sau boală. Deci, ce este ingineria țesuturilor? Ingineria țesuturilor este utilizarea unei combinații de celule, metode de inginerie și materiale și factori biochimici și fizico-chimici adecvați pentru îmbunătățirea sau înlocuirea funcțiilor biologice. Acest lucru se realizează cel mai frecvent prin utilizarea celulelor stem. Celulele Stem sunt tipuri unice de celule care sunt nediferențiate. Deci, principalul obiectiv al creării acestor construcții este de a putea livra în siguranță aceste celule stem și de a crea o structură stabilă fizic și mecanic, astfel încât aceste celule stem să se poată diferenția.

schelele sunt de mare importanță în medicina clinică. Este un domeniu viitoare, și, de obicei, asociate cu condiții care implică boli de organe sau eșec. Este folosit pentru a reconstrui organele și a reveni la funcția normală.

cerințe schele trebuie să îndeplinească în scopul lor

  • permite atașarea și migrarea celulelor
  • Livra și reține celulele și factorii biochimici
  • permite difuzarea nutrienților celulari vitali și a produselor exprimate
  • exercită anumite influențe mecanice și biologice pentru a modifica comportamentul fazei celulare

există două tipuri principale de moduri în care se pot realiza schele în ingineria țesuturilor.

ingineria țesuturilor injectabile

ingineria țesuturilor injectabile poate fi utilizată ca o procedură invazivă care implică injectarea celulelor stem cu un biomaterial într-un organ, cum ar fi inima, care poate forma un gel in situ. Un gel in situ este un lichid solubil care conține celulele stem și diverse biomateriale, odată injectat în organism, se va solidifica și va forma un gel care acționează ca o schelă pentru a menține structura organului în poziție. Celulele stem se vor diferenția apoi în celulele necesare (mai ales celulele musculare, cum ar fi miocardul) și vor înlocui țesutul muscular care a fost distrus anterior din cauza oricăror boli etc. Există diferite biomateriale diferite care pot fi injectate în organele din organism; fiecare are anumite avantaje și dezavantaje. Aceste biomateriale includ: fibrină, alginat, Matrigel, colagen și Chitosan. Biomaterialele care sunt injectate nu trebuie să transporte celule stem. Acestea pot fi injectate cu alte componente chimice care prezintă îmbunătățiri ale funcției organelor după injectare.

constructe proiectate folosind tehnici invazive

fundamental, acest proces implică construcția in vitro a unui plasture (sau a unei grefe). Acest plasture este realizat dintr-o combinație de celule stem și o matrice extracelulară artificială (biomaterial). Plasturele proiectat poate fi apoi implantat chirurgical în zonele afectate ale corpului care necesită reconstrucție. Această procedură este foarte controversată în ceea ce privește etica și, de asemenea, satisfacția pacientului. Acest lucru se datorează în principal faptului că această tehnică este foarte invazivă în comparație cu alte tehnici care pot fi utilizate alternativ. Cu toate acestea, are multe avantaje. În primul rând, celulele sunt distribuite uniform pe matrice. Acest lucru asigură faptul că grupurile de celule stem nu sunt formate. În al doilea rând, diferențierea acestor celule stem poate avea loc in vitro. Acest lucru este convenabil deoarece diferențierea are loc într-un mediu controlat. Acest lucru asigură că celulele stem nu sunt irosite și, de asemenea, că nu există greșeli în procesul de diferențiere. De exemplu, celulele roșii din sânge se formează în loc de cardiomiocite.

controlul biodegradării și porozității schelelor

în timp, schelele din corpul uman trebuie să se degradeze. Ele trebuie să rămână în organ până când toate celulele care sunt livrate devin complet integrate. Cu toate acestea, acestea nu ar trebui să rămână suficient de lungi pentru a împiedica funcția organelor. O soluție simplă la acest lucru este biodegradabilitatea. Dacă biomaterialul utilizat se poate degrada, atunci acesta satisface toate necesitățile de mai sus pe care un biomaterial ar trebui să le îndeplinească.

există mai multe moduri diferite de schele pot fi făcute, astfel încât acestea să aibă o structură poroasă. Acestea includ:

  • auto-asamblare Nanofibră
  • tehnologii Textile
  • turnare cu Solvent& leșiere de particule (SCPL)
  • spumare cu gaz
  • emulsificare/liofilizare
  • separare de fază indusă termic (vârfuri)
  • electrospinning
  • tehnologii CAD/CAM

dezvoltări viitoare pentru schele

obiective pe termen scurt pentru schele:

•succesul schelei trebuie standardizat folosind aceste criterii – (1) cuantificarea supraviețuirii celulelor schelei, (2) stabilirea stării diferențiate a celulelor grefate cu succes, (3) evaluarea cuplării electromecanice donator/gazdă și (4) determinarea dacă schela are un impact benefic asupra funcției organelor.

•investigația ar trebui să aibă loc pentru a afla momentul perfect pentru implantarea acestor schele după o insuficiență de organ și, de asemenea, cantitatea de celule stem utilizate într-o schelă ar trebui standardizată în funcție de gravitatea deteriorării organului. Dacă acest lucru este realizat, acest tip de tratament va avea loc mai rapid la persoanele care au nevoie de reconstrucție de organe folosind ingineria țesuturilor.

obiective pe termen lung pentru schele:

•stabiliți în ce efect Aceste schele contribuie efectiv la funcționarea organelor, în comparație cu efectele pe care le are asupra infarctului real/zonei afectate în sine (de exemplu, efectul asupra dimensiunii infarctului).

•stabiliți ce alte boli ale organelor ar putea fi tratate cu succes folosind această procedură.

•investigați avantajele și dezavantajele diferitelor tipuri de celule donatoare utilizate pentru ingineria acestor grefe.

•consolidați acest mecanism de livrare a celulelor prin investigarea și utilizarea tehnicilor pentru a spori supraviețuirea celulelor în schelă.

imprimarea 3D a schelelor

Bibliografie

  • Wikipedia, 2013. http://en.wikipedia.org/wiki/Tissue_engineering
  • Wang, H, și colab., 2010. Ingineria țesutului cardiac injectabil pentru tratamentul infarctului miocardic. Medicină celulară și moleculară 108 (3) pp.1044-1055
  • Ahmed, T. a, și colab., 2008. Fibrină: o schelă versatilă pentru aplicații de inginerie tisulară, Tissue Eng Partea B Rev. 14 (2) pp.199-215
  • Segers și Lee, 2011. Biomateriale pentru a spori funcția celulelor stem în inimă, Jurnalul American Heart association. 109: PP. 910-922
  • MESCHER, Antoniu. Histologia de bază a lui Junqueira. Ediția a 13-a. 2013. ISBN 978-1-259-07232-1