Hva er vevstekniske stillaser?

Vevstekniske stillaser er strukturer laget av kunstige eller naturlige stoffer som fungerer som en form som celler kan vokse på. Stillaset kan være inert og ikke samhandle med cellene som vokser på det, eller det kan aktivt hjelpe cellene til å vokse ved å slippe kjemiske signaler. Slike stillaser er nyttige for å hjelpe til med å gjenoppbygge eller erstatte tapt menneskelig vev.

Grunnlaget for vevteknikk er laboratories oppretting av nye celler og biologiske strukturer for å erstatte tapt eller funksjonssvikt og vev og organer. For å gjøre dette, trenger vevingeniører en form - eller stillas - som celler kan vokse på, fordi celler som er dyrket i laboratoriet ikke danner former av seg selv; i stedet spredte de seg i en todimensjonal form. Stillasene er designet for å oppmuntre celler til å feste seg og vokse i en bestemt forhåndsbestemt form.

Stillaser kan lages av en rekke stoffer. Disse inkluderer plast, silkeproteiner, kalsiumfosfatkeramikk og til og med naturlige polymerer som kollagen. I 2010 eksperimenterte et spansk forskningssykehus menneskelige hjerter hentet fra givere og strippet for alle celler, og etterlot kollagenstrukturen. Målet var å ta celler fra en pasient som trenger en hjertetransplantasjon og la cellene vokse på kollagenrammen, og skape et nytt hjerte som immunsystemet ikke angriper som fremmed.

Et vevteknisk stillas må være porøst. Porer lar cellene koble sammen og feste seg til hverandre. Ideelt sett bør stillaset også frigjøre kjemikalier som hjelper til med å fremme cellemigrasjon, celleadhesjon og differensiering til spesialiserte celler. En annen fordel med noen vevstekniske stillaser er at de er biologisk nedbrytbare, så de brytes sammen når cellene har dannet seg til ønsket form.

Et stort problem med noen stillasstekniske stillaser er at celler trenger oksygen og næringsstoffer for å vokse. Cellene kan vandre inn i porene på stillaset i en grad. Når cellene først begynner å komme for dypt inn i porene, får de imidlertid ikke nok næringsstoffer eller oksygen, fordi de øverste lag av celler blokkerer bevegelsen av næringsstoffene og oksygen i de nedre lagene. En nyvinning, kalt et solid freeform-stillas, kommer seg rundt dette problemet, fordi det er designet med kunstige blodkar som fører disse næringsstoffene rundt i strukturen og fjerner avfallsprodukter. I 2011 ble det eksperimentert med SFF-vevstekniske stillaser for å perfeksjonere det kunstige blodkar-systemet, slik at store komplekse organer kan produseres.

Forskere har allerede laget hud ved å så pasientens hudceller på en kollagenstruktur. Hud er en todimensjonal struktur, så oksygen- og næringsdiffusjonsspørsmålet har ikke holdt tilbake utviklingen. Denne huden brukes i behandling som involverer hudtransplantater.