Tkivno inženjerstvo

Tokom protekle decenije u oblasti tkivnog inženjerstva, novi izvori ćelija, inženjerski materijali i tehnike arhitekture tkiva obezbedili su inženjerska tkiva koja bolje obnavljaju, održavaju, poboljšavaju ili zamenjuju biološka tkiva.

Tkivno inženjerstvo je biomedicinska inženjerska disciplina koja koristi kombinaciju ćelija, inženjeringa, metoda materijala i odgovarajućih biohemijskih i fizičko-hemijskih faktora za obnavljanje, održavanje, poboljšanje ili zamenu različitih tipova bioloških tkiva. Tkivno inženjerstvo često uključuje upotrebu ćelija postavljenih na skele tkiva u formiranju novog održivog tkiva u medicinske svrhe, ali nije ograničeno na aplikacije koje uključuju ćelije i skele tkiva. Iako je nekada bilo kategorisano kao podoblast biomaterijala, pošto je poraslo u obimu i važnosti, može se smatrati zasebnom oblasti.[1]

Šta je tkivno inženjerstvo i kako funkcioniše

Dok većina definicija tkivnog inženjerstva pokriva širok spektar primena, u praksi je ovaj termin usko povezan sa primenama koje popravljaju ili zamenjuju delove ili cela tkiva (tj. organe, kosti, hrskavicu,[2] krvne sudove, bešiku, kožu, mišiće itd.). Često obuhvaćena tkiva zahtevaju određena mehanička i strukturna svojstva za pravilno funkcionisanje. Termin se takođe primenjuje na napore da se izvode specifične biohemijske funkcije pomoću ćelija unutar veštački stvorenog sistema podrške (npr. veštački pankreas ili bio-veštačka jetra). Termin regenerativna medicina se često koristi kao sinonim za tkivno inženjerstvo, iako oni koji su uključeni u regenerativnu medicinu stavljaju veći naglasak na upotrebu matičnih ćelija ili progenitornih ćelija za proizvodnju tkiva.

Pregled

Mikro-masa kulture ćelija C3H-10T1/2 pri različitim tenzijama kiseonika obojene Alkijanskim plavim

Uobičajena definicija tkivnog inženjeringa, kako navode Langer[3] i Vakanti,[4] je „interdisciplinarna oblast koja primenjuje principe inženjerstva i nauka o životu na razvoj bioloških supstituta koji obnavljaju, održavaju ili poboljšavaju [biološke tkiva] funkcije ili celog organa“.[5] Pored toga, Langer i Vakanti takođe navode da postoje tri glavna tipa tkivnog inženjeringa: ćelije, supstance koje indukuju tkivo i pristup ćelija + matriks (koji se često naziva skela). Tkivno inženjerstvo je takođe definisano kao „razumevanje principa rasta tkiva i primena toga za proizvodnju funkcionalnog zamenskog tkiva za kliničku upotrebu“.[6] U daljem opisu se kaže da je „osnovna pretpostavka tkivnog inženjerstva da će primena prirodne biologije sistema omogućiti veći uspeh u razvoju terapijskih strategija koje imaju za cilj zamenu, popravku, održavanje ili poboljšanje funkcije tkiva“.[6]

Razvoj u multidisciplinarnoj oblasti tkivnog inženjeringa doneo je novi set delova za zamenu tkiva i strategija implementacije. Naučni napredak u biomaterijalima, matičnim ćelijama, faktorima rasta i diferencijacije i biomimetičkom okruženju stvorio je jedinstvene mogućnosti za proizvodnju ili poboljšanje postojećih tkiva u laboratoriji od kombinacija projektovanih ekstracelularnih matrica („skele“), ćelija i biološki aktivnih molekula. Među glavnim izazovima sa kojima se sada suočava inženjering tkiva je potreba za složenijom funkcionalnošću, biomehaničkom stabilnošću i vaskularizacijom u laboratorijski uzgojenim tkivima namenjenim za transplantaciju.[7]

Reference

  1. ^ Kim, Yu Seon; Smoak, Mollie M.; Melchiorri, Anthony J.; Mikos, Antonios G. (2019-01-01). „An Overview of the Tissue Engineering Market in the United States from 2011 to 2018”. Tissue Engineering. Part A. 25 (1–2): 1—8. ISSN 1937-3341. PMC 6352506 Слободан приступ. PMID 30027831. doi:10.1089/ten.tea.2018.0138. 
  2. ^ Whitney GA, Jayaraman K, Dennis JE, Mansour JM (фебруар 2017). „Scaffold-free cartilage subjected to frictional shear stress demonstrates damage by cracking and surface peeling”. Journal of Tissue Engineering and Regenerative Medicine. 11 (2): 412—24. PMC 4641823 Слободан приступ. PMID 24965503. doi:10.1002/term.1925. 
  3. ^ „Langer Lab – MIT Department of Chemical Engineering”. langerlab.mit.edu. Приступљено 13. 3. 2023. 
  4. ^ „The Laboratory for Tissue Engineering and Organ Fabrication”. Massachusetts General Hospital, Boston, MA. Архивирано из оригинала 1. 12. 2016. г. Приступљено 31. 10. 2009. 
  5. ^ Langer R, Vacanti JP (мај 1993). „Tissue engineering”. Science. 260 (5110): 920—26. Bibcode:1993Sci...260..920L. PMID 8493529. doi:10.1126/science.8493529. 
  6. ^ а б MacArthur BD, Oreffo RO (јануар 2005). „Bridging the gap”. Nature. 433 (7021): 19. Bibcode:2005Natur.433...19M. PMID 15635390. S2CID 2683429. doi:10.1038/433019a Слободан приступ. 
  7. ^ Thomas D, Singh D (јул 2019). „Novel techniques of engineering 3D vasculature tissue for surgical procedures”. American Journal of Surgery. 218 (1): 235—236. PMID 29929908. S2CID 49350846. doi:10.1016/j.amjsurg.2018.06.004. 

Literatura

Spoljašnje veze

Tkivno inženjerstvo на Викимедијиној остави.