O que são andaimes de engenharia de tecidos?

Os andaimes de engenharia de tecidos são estruturas feitas de substâncias artificiais ou naturais que atuam como uma forma na qual as células podem crescer. O andaime pode ser inerte e não interagir com as células que crescem nele, ou pode ajudar ativamente as células a crescer, liberando sinais químicos. Tais andaimes são úteis para ajudar a reconstruir ou substituir o tecido humano perdido. Para fazer isso, os engenheiros de tecido precisam de uma forma - ou andaime - para cultivar as células, porque as células cultivadas no laboratório não formam formas sozinhas; Em vez disso, eles se espalharam de forma bidimensional. Os andaimes são projetados para incentivar as células a se conectar e crescer em uma forma predeterminada específica.

Os andaimes podem ser feitos a partir de uma variedade de substâncias. Isso inclui plásticos, proteínas de seda, cerâmica de fosfato de cálcio e até polímeros naturais, como o colágeno. EUn 2010, um hospital de pesquisa espanhol estava experimentando corações humanos retirados de doadores e despojados de todas as células, deixando a estrutura do colágeno para trás. O objetivo era tirar as células de um paciente que precisa de um transplante de coração e permitir que as células cresçam na estrutura do colágeno, criando um novo coração que o sistema imunológico não atacar como estrangeiro.

Um andaime de engenharia de tecidos precisa ser poroso. Os poros permitem que as células se interconectem e aderem um ao outro. Idealmente, o andaime também deve liberar produtos químicos que ajudam a promover a migração celular, a adesão celular e a diferenciação em células especializadas. Outro benefício de alguns andaimes de engenharia de tecidos é que eles são biodegradáveis, então eles quebram quando as células se formaram na forma desejada.

Um grande problema com alguns andaimes de engenharia de tecidos é que as células precisam de oxigênio e nutrientes para crescer. As células podem migrare nos poros do andaime até certo ponto. Quando as células começam a se aprofundar muito nos poros, no entanto, elas não recebem nutrientes ou oxigênio suficientes, porque as camadas superiores das células estão bloqueando o movimento dos nutrientes e oxigênio nas camadas inferiores. Uma inovação, chamada de andaime sólida de forma livre (SFF), contorna esse problema, porque foi projetado com vasos sanguíneos artificiais que carregam esses nutrientes ao redor da estrutura e removem resíduos. Os andaimes de engenharia de tecidos da SFF estavam sendo experimentados em 2011 para aperfeiçoar o sistema de vasos sanguíneos artificiais para que grandes órgãos complexos possam ser produzidos.

Os cientistas já fizeram a pele semeando células da pele do paciente em uma estrutura de colágeno. A pele é uma estrutura bidimensional; portanto, a questão da difusão de oxigênio e nutrientes não impediu o desenvolvimento. Esta pele é usada em tratamento envolvendo enxertos de pele.