denna artikel kontrollerades av pedagog
denna artikel kontrollerades av pedagog

denna artikel kontrollerades av pedagog, men ändrades senare.

ändrad kontrollerad artikel.png
artikel som ska kontrolleras

kontroll av denna artikel begärs.

föreslagen granskare: Carmeljcaruana

vad är scaffolds i tissue engineering?

vävnadsteknik tillsammans med regenerativ medicin kan användas för att skapa ’byggnadsställningar’ i människokroppen. Dessa ställningar används för att stödja organ och organsystem som kan ha skadats efter skada eller sjukdom. Så vad är tissue engineering? Vävnadsteknik är användningen av en kombination av celler, teknik och materialmetoder och lämpliga biokemiska och fysikalisk-kemiska faktorer för att förbättra eller ersätta biologiska funktioner. Detta uppnås oftast genom användning av stamceller. Stamceller är unika typer av celler som är odifferentierade. Så huvudfokus för att skapa dessa konstruktioner är att kunna leverera dessa stamceller säkert och skapa en struktur som är fysiskt och mekaniskt stabil så att dessa stamceller kan differentiera.

ställningar är av stor betydelse i klinisk medicin. Det är ett kommande fält, och vanligtvis förknippat med tillstånd som involverar organsjukdom eller misslyckande. Det används för att återuppbygga organ och återställa normal funktion.

krav ställningar måste uppfylla i sitt syfte

  • Tillåt cellfästning och migration
  • leverera och behålla celler och biokemiska faktorer
  • möjliggöra diffusion av vitala cellnäringsämnen och uttryckta produkter
  • utöva vissa mekaniska och biologiska influenser för att modifiera cellfasens beteende

det finns två huvudtyper av sätt byggnadsställningar i vävnadsteknik kan uppnås.

injicerbar vävnadsteknik

injicerbar vävnadsteknik kan användas som ett invasivt förfarande som innebär att stamceller injiceras med ett biomaterial i ett organ som hjärtat som kan bilda en gel in situ. En gel in-situ är en löslig vätska som innehåller stamceller och olika biomaterial, när de injiceras i kroppen, kommer det att stelna och bilda en gel som fungerar som en byggnadsställning för att hålla organets struktur på plats. Stamcellerna kommer sedan att differentieras till de nödvändiga cellerna (mestadels muskelceller som myokardium) och ersätta muskelvävnaden som tidigare förstörts på grund av sjukdomar etc. Det finns olika olika biomaterial som kan injiceras i organ i kroppen; var och en har vissa fördelar och nackdelar. Dessa biomaterial innefattar: Fibrin, alginat, Matrigel, kollagen och kitosan. Biomaterial som injiceras behöver inte bära stamceller. De kan injiceras med andra kemiska komponenter som visar förbättringar i organfunktionen efter injektion.

konstruerade konstruktioner med invasiva tekniker

i grunden innefattar denna process in vitro-konstruktion av en lapp (eller ett transplantat). Denna patch är gjord av en kombination av stamceller och en artificiell extracellulär matris (biomaterial). Den konstruerade plåstret kan sedan implanteras kirurgiskt i drabbade områden i kroppen som behöver rekonstruktion. Denna procedur är mycket kontroversiell när det gäller etik och även patientnöjdhet. Detta beror främst på att denna teknik är mycket invasiv jämfört med andra tekniker som kan användas alternativt. Det har dock många fördelar. För det första fördelas cellerna jämnt över matrisen. Detta säkerställer att stamcellskluster inte bildas. För det andra kan differentiering av dessa stamceller ske in vitro. Detta är praktiskt eftersom differentieringen sker i en kontrollerad miljö. Detta säkerställer att stamceller inte slösas bort, och att det inte finns några misstag i differentieringsprocessen. Till exempel bildas röda blodkroppar istället för kardiomyocyter.

kontroll av biologisk nedbrytning och porositet hos byggnadsställningar

över tiden måste byggnadsställningar i människokroppen försämras. De måste förbli i orgeln tills alla celler som levereras blir helt integrerade. De bör dock inte dröja tillräckligt länge så att de hindrar organfunktionen. En enkel lösning på detta är biologisk nedbrytbarhet. Om det använda biomaterialet kan försämras, uppfyller det alla ovanstående nödvändigheter som ett biomaterial bör uppfylla.

det finns många olika sätt byggnadsställningar kan göras så att de har en porös struktur. Dessa inkluderar:

  • Nanofiber självmontering
  • textilteknik
  • Lösningsmedelsgjutning & Partikelutlakning (SCPL)
  • Gasskumning
  • emulgering/frystorkning
  • termiskt inducerad fasseparation (TIPS)
  • elektrospinning
  • CAD/CAM-teknik

framtida utveckling för byggnadsställningar

kortsiktiga mål för byggnadsställningar:

•Ställningsframgång bör standardiseras med hjälp av dessa kriterier – (1) kvantifiera ställningscellöverlevnad, (2) fastställa differentierad status för framgångsrikt engraftade celler, (3) bedöma givare/värd elektromekanisk koppling och (4) avgöra om ställningen har en fördelaktig inverkan på organfunktionen.

•undersökning bör ske för att ta reda på den perfekta tiden att implantera dessa byggnadsställningar efter ett organsvikt, och även mängden stamceller som används i en byggnadsställning bör standardiseras enligt svårighetsgraden av organskador. Om detta uppnås kommer denna typ av behandling att ske snabbare hos individer som är i behov av organrekonstruktion med hjälp av vävnadsteknik.

långsiktiga mål för ställningar:

•fastställa vilka andra organsjukdomar som kan behandlas med framgång med hjälp av denna procedur.

•undersök för-och nackdelar med olika typer av donatorceller som används för att konstruera dessa transplantat.

•förstärka denna cellleveransmekanism genom att undersöka och använda tekniker för att förbättra cellöverlevnaden i ställningen.

3D-utskrift av byggnadsställningar

bibliografi

  • Wikipedia, 2013. http://en.wikipedia.org/wiki/Tissue_engineering
  • Wang, H, et al, 2010. Injicerbar hjärtvävnadsteknik för behandling av hjärtinfarkt. Cellulär och molekylär medicin 108 (3) s.1044-1055
  • Ahmed, ta, et al, 2008. Fibrin: en mångsidig byggnadsställning för vävnadstekniska tillämpningar, Tissue Eng Part B Rev. 14 (2) S.199-215
  • Segers och Lee, 2011. Biomaterial för att förbättra stamcellsfunktionen i hjärtat, Journal of the American heart association. 109: S. 910-922
  • MESCHER, Antony. Junqueiras grundläggande histologi. 13: e upplagan. 2013. ISBN 978-1-259-07232-1