Que sont les échafaudages d'ingénierie tissulaire?
Les échafaudages d'ingénierie tissulaire sont des structures en substances artificielles ou naturelles qui agissent comme une forme sur laquelle les cellules peuvent se développer.L'échafaudage peut être inerte et ne pas interagir avec les cellules qui y poussent, ou il peut aider activement les cellules à se développer en libérant des signaux chimiques.Ces échafaudages sont utiles pour aider à reconstruire ou à remplacer les tissus humains perdus.
La base de l'ingénierie tissulaire est la création de laboratoire de nouvelles cellules et structures biologiques pour remplacer les tissus et les organes perdus ou défectueux.Pour ce faire, les ingénieurs tissulaires ont besoin d'une forme mdash;ou échafaudage mdash;sur lequel développer les cellules, car les cellules cultivées en laboratoire ne forment pas de formes par elles-mêmes;Au lieu de cela, ils se sont répandus sous une forme bidimensionnelle.Les échafaudages sont conçus pour encourager les cellules à se fixer et à se développer dans une forme prédéterminée spécifique.
Les échafaudages peuvent être fabriqués à partir d'une variété de substances.Il s'agit notamment des plastiques, des protéines de soie, des céramiques de phosphate de calcium et même des polymères naturels tels que le collagène.En 2010, un hôpital de recherche en espagnol expérimentait sur les cœurs humains tirés des donneurs et dépouillé de toutes les cellules, laissant la structure du collagène derrière.L'objectif était de prendre des cellules d'un patient qui a besoin d'une transplantation cardiaque et de permettre aux cellules de se développer sur le cadre de collagène, créant un nouveau cœur que le système immunitaire n'attaque pas comme étranger.
Un échafaudage d'ingénierie tissulaire doit être poreux.Les pores permettent aux cellules de s'interconnecter et d'adhérer les unes aux autres.Idéalement, l'échafaudage devrait également libérer des produits chimiques qui aident à favoriser la migration cellulaire, l'adhésion cellulaire et la différenciation en cellules spécialisées.Un autre avantage de certains échafaudages d'ingénierie tissulaire est qu'ils sont biodégradables, ils se décomposent donc une fois que les cellules se sont formées dans la forme souhaitée.
Un problème majeur avec certains échafaudages d'ingénierie tissulaire est que les cellules ont besoin d'oxygène et de nutriments pour se développer.Les cellules peuvent migrer dans les pores de l'échafaud dans une certaine mesure.Une fois que les cellules commencent à devenir trop profondes dans les pores, cependant, elles ne reçoivent pas suffisamment de nutriments ou d'oxygène, car les couches supérieures des cellules bloquent le mouvement des nutriments et de l'oxygène dans les couches inférieures.Une innovation, appelée échafaudage solide de forme libre (SFF), contourne ce problème, car il est conçu avec des vaisseaux sanguins artificiels qui transportent ces nutriments autour de la structure et éliminent les déchets.Des échafaudages d'ingénierie tissulaire SFF ont été expérimentés en 2011 pour perfectionner le système de vaisseau sanguin artificiel, de sorte que de grands organes complexes peuvent être produits.
Les scientifiques ont déjà fait la peau en se classant les cellules de la peau des patients sur une structure de collagène.La peau est une structure bidimensionnelle, donc le problème de diffusion de l'oxygène et des nutriments n'a pas retenu le développement.Cette peau est utilisée dans le traitement impliquant des greffes de peau.