Was sind Tissue Engineering -Gerüste?
Tissue Engineering -Gerüste sind Strukturen aus künstlichen oder natürlichen Substanzen, die als Form wirken, auf der Zellen wachsen können. Das Gerüst kann inert sein und nicht mit den darauf wachsenen Zellen interagieren, oder es kann den Zellen aktiv helfen, durch die Freisetzung chemischer Signale zu wachsen. Solche Gerüste sind nützlich, um verlorenes menschliches Gewebe wieder aufzubauen oder zu ersetzen. Dazu benötigen Gewebeingenieure eine Form - oder ein Gerüst -, auf dem die Zellen wachsen können, da die im Labor gezüchteten Zellen nicht selbst Formen bilden; Stattdessen breiten sie sich in zweidimensionaler Form aus. Die Gerüste sollen Zellen dazu ermutigen, in einer spezifischen vorbestimmten Form zu binden und zu wachsen. Dazu gehören Plastik, Seidenproteine, Calciumphosphatkeramik und sogar natürliche Polymere wie Kollagen. ICHN 2010 experimentierte ein spanisches Forschungskrankenhaus an menschlichen Herzen, die von Spendern genommen und aller Zellen entzogen wurden und die Kollagenstruktur hinter sich ließ. Ziel war es, einem Patienten, der eine Herztransplantation benötigt, Zellen zu nehmen und den Zellen auf dem Kollagen -Gerüst zu wachsen, wodurch ein neues Herz erzeugt wird. Das Immunsystem greift nicht als fremd an.
Ein Tissue Engineering -Gerüst muss porös sein. Poren ermöglichen es den Zellen, sich miteinander zu verbinden und sich aneinander zu halten. Im Idealfall sollte das Gerüst auch Chemikalien freisetzen, die zur Förderung der Zellmigration, der Zelladhäsion und der Differenzierung in spezialisierte Zellen beitragen. Ein weiterer Vorteil einiger Tissue Engineering -Gerüste besteht darin, dass sie biologisch abbaubar sind, sodass sie sich in die gewünschte Form gebildet haben.
Ein Hauptproblem bei einigen Tissue Engineering -Gerüsten besteht darin, dass Zellen Sauerstoff und Nährstoffe benötigen, um zu wachsen. Die Zellen können migrierene in die Poren des Gerüsts in gewissem Maße. Sobald die Zellen zu tief in die Poren geraten, erhalten sie nicht genügend Nährstoffe oder Sauerstoff, da die oberen Zellenschichten die Bewegung der Nährstoffe und Sauerstoff in die unteren Schichten blockieren. Eine Innovation, die als solid Freeform (SFF) -Stüste bezeichnet wird, geht dieses Problem um, da es mit künstlichen Blutgefäßen entwickelt wurde, die diese Nährstoffe um die Struktur tragen und Abfallprodukte entfernen. SFF Tissue Engineering -Gerüste wurden 2011 experimentiert, um das künstliche Blutgefäßsystem zu perfektionieren, sodass große komplexe Organe erzeugt werden können.
Wissenschaftler haben bereits Haut hergestellt, indem sie Patienten auf einer Kollagenstruktur Patienten auf eine Kollagenstruktur säen. Die Haut ist eine zweidimensionale Struktur, daher hat das Problem der Sauerstoff- und Nährstoffdiffusion nicht die Entwicklung zurückgehalten. Diese Haut wird in der Behandlung mit Hauttransplantaten verwendet.