Doku mühendisliği iskeleleri, hücrelerin büyüyebileceği bir şekil olarak işlev gören yapay veya doğal maddelerden yapılan yapılardır. İskele etkisiz olabilir ve üzerinde büyüyen hücrelerle etkileşime girmeyebilir veya kimyasal sinyalleri serbest bırakarak hücrelerin aktif olarak büyümesine yardımcı olabilir. Bu tür iskeleler, kaybolan insan dokusunun yeniden oluşturulmasına ya da değiştirilmesine yardımcı olur.
Doku mühendisliğinin temeli, laboratuvarda kaybolan veya arızalı doku ve organların yerini alacak yeni hücreler ve biyolojik yapıların oluşturulmasıdır. Bunu yapmak için, doku mühendisleri, hücreleri büyütecek bir şekle veya iskeleye ihtiyaç duyarlar çünkü laboratuvarda yetişen hücreler kendi başlarına şekil oluşturmazlar; bunun yerine iki boyutlu bir forma yayıldılar. İskeleler, hücreleri önceden belirlenmiş bir şekilde tutturmaya ve büyümeye teşvik etmek üzere tasarlanmıştır.
İskeleler çeşitli maddelerden yapılabilir. Bunlara plastikler, ipek proteinleri, kalsiyum fosfat seramikleri ve hatta kolajen gibi doğal polimerler dahildir. 2010 yılında, bir İspanyol araştırma hastanesi, donörlerden alınan ve tüm hücrelerden sıyrılan insan kalpleri üzerinde deney yaparak kollajen yapısını geride bırakıyordu. Amaç, kalp nakline ihtiyaç duyan bir hastadan hücreleri almak ve hücrelerin kollajen çerçevesinde büyümesini sağlamak, bağışıklık sisteminin yabancı olarak saldırmadığı yeni bir kalp oluşturmaktı.
Bir doku mühendisliği iskelesinin gözenekli olması gerekir. Gözenekler, hücrelerin birbirine bağlanmasına ve birbirine yapışmasına izin verir. İdeal olarak, iskele ayrıca hücre göçünü, hücre yapışmasını ve özel hücrelere farklılaşmayı desteklemeye yardımcı olan kimyasalları serbest bırakmalıdır. Bazı doku mühendisliği yapı iskelelerinin bir başka avantajı, biyolojik olarak parçalanabilir olmalarıdır, böylece hücreler kendilerini istenen şekilde oluşturduklarında parçalanırlar.
Bazı doku mühendisliği iskeleleriyle ilgili büyük bir problem, hücrelerin büyümek için oksijene ve besin maddelerine ihtiyaç duymasıdır. Hücreler iskelenin gözeneklerine bir dereceye kadar göç edebilir. Hücreler gözeneklerin içine girmeye başladıklarında, yeterli besin veya oksijen almazlar, çünkü hücrelerin üst tabakaları besinlerin ve oksijenin alt tabakalara hareketini engellemektedir. Sağlam bir serbest formlu (SFF) iskele adı verilen yeniliklerden biri bu sorunu çözmektedir, çünkü bu besinleri yapı çevresinde taşıyan ve atık ürünleri gideren yapay kan damarları ile tasarlanmıştır. Yapay kan damarı sistemini mükemmelleştirmek için SFF doku mühendisliği yapı iskeleleri 2011 yılında denenmiştir, böylece büyük karmaşık organlar üretilebilir.
Bilim adamları, hasta cilt hücrelerini bir kollajen yapısına bağlayarak cildi çoktan üretmişlerdir. Cilt iki boyutlu bir yapıdır, bu nedenle oksijen ve besin difüzyon sorunu gelişmeyi engellememiştir. Bu cilt cilt greftlerini içeren tedavide kullanılır.
