Hvad er vævstekniske stilladser?

Vævstekniske stilladser er strukturer lavet af kunstige eller naturlige stoffer, der fungerer som en form, hvorpå celler kan vokse. Stilladset kan være inert og ikke interagere med cellerne, der vokser på det, eller det kan aktivt hjælpe cellerne med at vokse ved at frigive kemiske signaler. Sådanne stilladser er nyttige til at hjælpe med at genopbygge eller erstatte mistet menneskeligt væv.

Grundlaget for vævsteknik er laboratoriets oprettelse af nye celler og biologiske strukturer til erstatning af mistede eller funktionsdygtige væv og organer. For at gøre dette har vævsingeniører brug for en form - eller stillads - til at dyrke cellerne, fordi celler, der dyrkes i laboratoriet, ikke danner former af sig selv; i stedet spredte de sig i en to-dimensionel form. Stilladserne er designet til at tilskynde celler til at fastgøre og vokse i en bestemt forudbestemt form.

Stilladser kan fremstilles af en række stoffer. Disse inkluderer plast, silkeproteiner, calciumphosphatkeramik og endda naturlige polymerer såsom kollagen. I 2010 eksperimenterede et spansk forskningshospital med menneskelige hjerter hentet fra donorer og fjernet alle celler og efterlod kollagenstrukturen bag sig. Målet var at tage celler fra en patient, der har brug for en hjertetransplantation og tillade cellerne at vokse på kollagenrammen, hvilket skaber et nyt hjerte, som immunsystemet ikke angriber som fremmed.

Et vævsteknisk stillads skal være porøst. Porer tillader cellerne at forbinde hinanden og klæbe til hinanden. Ideelt set bør stilladset også frigive kemikalier, der hjælper med at fremme cellemigration, celleadhæsion og differentiering til specialiserede celler. En anden fordel ved nogle vævstekniske stilladser er, at de er bionedbrydelige, så de nedbrydes, når cellerne har dannet sig til den ønskede form.

Et stort problem med nogle vævstekniske stilladser er, at celler har brug for ilt og næringsstoffer for at vokse. Cellerne kan migrere ind i porerne på stilladset i en udstrækning. Når cellerne først begynder at komme for dybt ned i porerne, modtager de dog ikke nok næringsstoffer eller ilt, fordi de øverste lag af celler blokerer for næringsstoffernes og iltens bevægelse i de nedre lag. En innovation, kaldet en solid freeform (SFF) stillads, omgiver dette problem, fordi det er designet med kunstige blodkar, der bærer disse næringsstoffer rundt i strukturen og fjerner affaldsprodukter. SFF-vævstekniske stilladser blev eksperimenteret i 2011 for at perfektere det kunstige blodkar-system, så der kan produceres store komplekse organer.

Forskere har allerede lavet hud ved at så patientens hudceller på en kollagenstruktur. Hud er en to-dimensionel struktur, så ilt- og næringsstofdiffusionsspørgsmålet har ikke holdt tilbage udviklingen. Denne hud bruges til behandling, der involverer hudtransplantater.