بیو مغناطیس چیست؟

biomaderication یک رویکرد برش لبه در مهندسی بافت است که از میدان های مغناطیسی خارجی برای جمع آوری سلول های نانو ذرات مغناطیسی برچسب شده یا داربست به معماری های سه بعدی از پیش تعریف شده است، بر خلاف تکنیک های مبتنی بر داربست معمولی، این روش اجازه می دهد دستکاری پویا و بدون تماس از اجزای بیولوژیکی، ساخت و ساز از بافت پیچیده با سلول های دقت سلولی دقیق سطح سلولی دقیق و یا روش تجمعی خاص، با استفاده از عناصر جهت گیری ذرات مغناطیسی، این روش می تواند به طور مستقیم و کنترل مستقیم با استفاده از عناصر بیولوژیکی و تجزیه و تنظیم شده، به طور مستقیم، ساختار هدایت کننده عناصر بیولوژیکی، و کنترل ذرات مغناطیسی، به طور مستقیم، و یا عناصر بیولوژیکی، به طور مستقیم، به طور مستقیم، ساختار، به طور مستقیم، ساختار، ساختار مغناطیسی، ساختار تنظیم شده، ساختار هدایت کننده، ساختار مغناطیسی، ساختار مغناطیسی، این روش، و کنترل ذرات مغناطیسی، این روش، و تجزیه و تنظیم شده، ساختار تنظیم شده، این روش، این روش، این روش، ساختار هدایت کننده، ساختار هدایت کننده، ساختار مغناطیسی، به طور مستقیم، ساختار مغناطیسی، ساختار مغناطیسی، و کنترل ذرات مغناطیسی، ساختار مغناطیسی، ساختار مغناطیسی، ساختار مغناطیسی، ساختار مغناطیسی، ساختار تنظیم شده، ساختار مغناطیسی، ساختار هدایت کننده، ساختار مغناطیسی، ساختار

نقش نانوذرات مغناطیسی

نانوذرات مغناطیسی (MNPs) ابزار بنیادی در ساخت مغناطیسی بیولوژیکی مغناطیسی هستند که به طور معمول از اکسید آهن (Fe3O4 یا LU-Fe2O3) تشکیل شده اند، این ذرات با پلیمرهای سازگار زیستی مانند دکسترون، پلی وینیل الکل (PVA)، یا پلی اتیلن گلیکول (PEG) پوشانده می شوند تا بدون سمیت قابل توجه سلول های مغناطیسی، معمولاً با سرعت مغناطیسی (به طور موثر) تولید کنند، هنگامی که اتصال به سلول های اتصال به سلول های مغناطیسی (1) با اتصال به طور منظم، اتصال به صورت اتصال به صورت اتصال به اندازه سلول های مغناطیسی ( 0.1 سیم پیچ و یا اتصال به آن ها، اتصال به آن ها، اتصال به صورت اتصال به صورت عمودی) را کنترل می شود.

ساخت و ساز بافت Vascularized

یکی از بزرگترین تنگناها در مهندسی بافت ناتوانی در ساخت های ضخیم از پیش تهاجمی است.بدون یک شبکه عروقی عملکردی، سلول های هسته پیوند از هیپوکسی و انباشت زباله در 100-200 μm منبع مواد مغذی مغناطیسی به عنوان یک راه حل امیدوار کننده ظهور کرده است، زیرا باعث می شود که تشکیل سریع پیچیده، تقلید سلسله مراتبی از کانال های طبیعی ساختار خون.

چرا واژاسیون انتقادی است

بافت های مهندسی شده ضخیم تر از ~500 μm نیاز به یک منبع خون داخلی برای حفظ متابولیسم سلول دارند - مانند سلول های بذری بر روی داربست متخلخل یا استفاده از گرادیان فاکتور رشد - اغلب تنها کاپیتالی تصادفی را در رشد تولید می کنند، که برای بقای بالینی کافی نیست.

مرحله فرآیند با مرحله

  1. استخراج سلول ها یا مواد داربست: سلول های Endothelial، سلول های عضلانی صاف، یا سلول های منسنشیمومال با نانوذرات مغناطیسی برای 4 تا 24 ساعت، اجازه می دهد ذرات داخلی، ماتریس اضافی غیرسلولی یا پیش نویس مخلوط با MNP.
  2. طراحی پیکربندی میدان مغناطیسی: با استفاده از آرایه های آهنرباهای دائمی یا الکترومغناطیس، محققان گرادیان میدانی را تولید می کنند که سلول های مغناطیسی را به سمت های از پیش تعیین شده هدایت می کند.
  3. گرد هم آمده به ساختارهای کانال مانند: تحت تاثیر میدان خارجی، سلول های برچسب مهاجرت و تراز در امتداد خطوط شار مغناطیسی.
  4. [FLT: 1] هنگامی که سلول ها جمع می شوند، یک ⁇ قابل لمس (به عنوان مثال، ژلاتین methaphiloyl) اضافه شده و پلیمریزه می شود تا آرایش ساختاری را قفل کند.
  5. Perfusion and maturation: این سازه به یک سازنده زیستی متصل است که به تدریج افزایش نرخ جریان در طول چند روز. Endothelial سلول ها پوشش کانال ها با استرس پاشنه، تشکیل اتصالات تنگ و یک تابع مانع شبیه به Endothelium بومی.

مثال مطالعات و نتایج

در یک مطالعه برجسته 2020، محققان از بیوساختگی مغناطیسی برای ایجاد یک ساختار بافت در مقیاس سانتی متر حاوی کانال های عروقی با قطر های شاخه ای از 100 μm تا 800 μm استفاده کردند، پس از 14 روز از تزریق، کانال ها همچنان ثبت اختراع و پشتیبانی از فیبروبلاست های قلبی پایدار در ماتریس اطراف باقی مانده است.

مزایای کلیدی در مورد تکنیک های متعارف

  • کنترل فضایی سوپریور: هدایت مغناطیسی اجازه می دهد تا موقعیت سلول های فردی یا خوشه های کوچک با دقت سطح میکرون، قادر به بازتولید میکروارکتاتور بومی - مانند لایه های بین پیچ و خم عضله صاف و اندوتیلیوم در شریان ها.
  • سرعت ساخت رپید: مجمع یک شبکه کامل را می توان در کمتر از 10 دقیقه به دست آورد، در حالی که چاپ سه بعدی از ساختارهای معادل ممکن است ساعت ها به دلیل رسوب زنجیره ای طول بکشد.این سرعت باعث کاهش زمان سلول های صرف خارج از شرایط فرهنگ، بهبود زندگی.
  • [Multilayer] و ساختارهای ایزوتروپیک: با تغییر جهت میدان یا استفاده از انواع مغناطیسی متعدد، ممکن است ساخت سازه با لایه های orthogonal - بحرانی برای تکثیر aisotropy از myocardium یا عضله اسکلتی.
  • آسیب های احتمالی به سلول های زنده: این فرایند شامل فشار بالا، گرما یا مواد شیمیایی شدید نیست. A 2021 بررسی سیستماتیک گزارش داد که زنده ماندن پس از تجمع سلول بالاتر از 85٪ زمانی که غلظت MNP زیر 5 pg / سلول نگه داشته می شود.
  • سازگاری با مواد زیستی موجود: biobuildrication مغناطیسی می تواند با هیدروژل های رایج (collagen، فیبرین، اسید هیالورونیک) و با انقباضات سلول، گسترش قابلیت کاربرد آن یکپارچه شود.

درخواست در پزشکی و تحقیقات Reenerative Medicine and Research

پیوند عضو و جایگزین بافت

هدف نهایی مهندسی بافت عروقی ایجاد جایگزینی اندام عملکردی - مانند پچ های قلب، لابی های کبدی یا واحدهای کلیه است.کموناسیون مغناطیسی برای تولید عضله قلب انقباضی با یک میکروواسکه یکپارچه که می تواند برای تعمیر دستگاه های آسیب دیده منوکارد پیوند داده شود، به طور مشابه ساختار پانکولیک پانکراس از قبل از جراحی کشف شده است (به عنوان یک ترکیب یکپارچه در مدل های حیوانی که می تواند به آن پیوند داده شود).

درمان زخم و بازسازی پوست

زخم های مزمن بزرگ از سازه هایی که اکسیژن و گرادیان سیگنال را تامین می کنند، بهره مند می شوند.سازش مغناطیسی می تواند پیوند های پوستی چند لایه ای را با یک واژه الگویی ایجاد کند که به سرعت توسط خازن های میزبان در مورد آزمایش های بالینی اولیه با زخم های پا دیابتی با ورق های سلول های مسدود کننده مغناطیسی-field-محور، دستیابی به نرخ های سریع تر از مراقبت های استاندارد مورد حمله قرار می گیرد.

مدل سازی بیماری و آزمایش مواد مخدر

ساختارهای بافت پیش از یائسگی به عنوان مدل های واقع بینانه برای مطالعه فرااستاتیک، آنژیوژن در تومورها و نفوذ مواد مخدر خدمت می کنند.به عنوان مثال، ساخت مغناطیسی یک میکروتوکتوراسیون واژاسیون از پیش کشت شده باعث مشاهده زمان واقعی از چگونگی انتقال doxoicin از کانال لومن به سیستم عامل های توده ای که چنین کاهش وابستگی به حیوانات و سرعت غربالگری.

چالش های فعلی و محدودیت ها

علی رغم وعده آن، ساخت مغناطیسی با موانع متعددی مواجه است که باید برای ترجمه بالینی مورد توجه قرار گیرد. عمق نفوذ میدان مغناطیسی در سازه های بافت متراکم محدود است - میدان ها به سرعت با فاصله از منبع تجزیه می شوند، و ایجاد کانال های ضخیم تر از 2 سانتی متر بدون استفاده از آرایه مغناطیسی قابل ایمپلنت، Cytotoxicity از نانوذرات مغناطیسی طولانی مدت جلوگیری می کند؛ نانوذرات تولید سلول های مغناطیسی قوی نیاز به ایجاد سیگنال های مغناطیسی دارند و یا سیگنال های میکروارگانیسم های هدایت می تواند منجر به ترکیبات هدایت کننده های هدایت کننده های هدایت کننده های مغناطیسی شود.

چشم انداز آینده

نسل بعدی از ساخت مغناطیسی احتمالا با فن آوری های مکمل ادغام می شود. ترکیب آن با چاپ زیستی 3D می تواند اجازه دهد تا چاپ ساختارهای پشتیبانی عمده را در حالی که مونتاژ مغناطیسی شبکه خوب و عروق را کنترل می کند، مدل های چند فیزیک که پیش بینی حرکت ذرات در زمینه پیچیده گرادیان توسعه یافته است برای فعال سازی "Blue-free" طراحی - که در آن ساخت نهایی خود را بر اساس پارامترهای مغناطیسی ثابت می کند، به عنوان یک رفتار سازگار با چسبی که ممکن است با استفاده از طریق انطباق مغناطیسی، به کار می کند.

[[ویرایش] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱۰] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱۰] [۱] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [و [و [۳] [و [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳]