組織工学の足場とは何ですか？

組織工学の足場は、細胞が成長できる形状として作用する人工または天然物質で作られた構造です。足場は不活性であり、その上で成長している細胞と相互作用しないか、化学シグナルを放出することで細胞が成長するのに積極的に役立ちます。このような足場は、失われた人間の組織を再構築または交換するのに役立ちます。

組織工学の基礎は、失われたまたは誤動作組織や臓器を置き換える新しい細胞と生物学的構造の実験室の作成です。これを行うには、組織エンジニアが細胞を成長させるための形状、または足場を必要とします。これは、ラボで成長した細胞はそれ自体によって形状を形成しないためです。代わりに、それらは2次元の形で広がります。足場は、細胞が特定の所定の形状で付着および成長するように促すように設計されています。

足場は、さまざまな物質から作ることができます。これらには、プラスチック、絹タンパク質、リン酸カルシウムセラミック、さらにはコラーゲンなどの天然ポリマーが含まれます。私2010年、スペインの研究病院がドナーから採取され、すべての細胞を剥奪された人間の心を実験し、コラーゲン構造を残しました。目的は、心臓移植を必要とする患者から細胞を採取し、コラーゲンフレームワークで細胞を成長させ、新しい心臓を生み出すことは、免疫系が異物として攻撃しません。

組織工学の足場は多孔質である必要があります。細孔により、細胞が相互接続して互いに接着できます。理想的には、足場は、細胞の移動、細胞の接着、および特殊な細胞への分化を促進するのに役立つ化学物質も放出する必要があります。いくつかの組織工学の足場のもう1つの利点は、それらが生分解性であるため、細胞が自分自身を望ましい形状に形成すると分解することです。

いくつかの組織工学の足場の主要な問題は、細胞が成長するために酸素と栄養素を必要とすることです。細胞は移動できますe足場の毛穴にある程度。しかし、細胞の最上層が栄養素と酸素の動きを下層にブロックしているため、細胞が毛穴に深く深く入り始めたら、十分な栄養素や酸素を受け取りません。固体フリーフォーム（SFF）足場と呼ばれる1つのイノベーションは、これらの栄養素を構造の周りに運び、廃棄物を除去する人工血管で設計されているため、この問題を回避します。 SFF組織工学の足場は2011年に実験され、人工血管系を完成させるために大きな複雑な臓器を生成できるようにしました。

科学者は、患者の皮膚細胞をコラーゲン構造に播種することにより、すでに皮膚を作っています。皮膚は2次元構造であるため、酸素と栄養拡散の問題は発達を妨げていません。この皮膚は、皮膚移植を含む治療に使用されます。