بنیاد پزشکی Reenerative Medicine: ارگان Scaffolds و چالش های آنها

داروهای تجدید پذیر در طول دهه گذشته به طور قابل توجهی پیشرفت کرده است، با داربست های اندام که به عنوان یک تکنولوژی پایه برای مهندسی بافت ظهور می کنند، این داربست ها ساختارهای سه بعدی هستند که یک ماتریس موقت برای سلول ها برای پیروی، تکثیر و تمایز به بافت های کارآمد، داربست ها از پلیمر های سازگار، بافت های طبیعی غیرسلولی، یا مواد مصنوعی، با این حال، چالش مداوم برای کنترل دقیق تر سلول های تغییر یافته است که به طور دقیق تر هدایت می شوند، نمی توانند عملکرد سلول های هدایت کننده را در سلول های هدایت کنند، بدون هدایت کنند.

درک سطوح نانوپلید

سطوح نانو مهندسی شده با ویژگی های از 1 تا 100 نانومتر است.این توپوگرافی نانو مقیاس می تواند ساختار پیچیده ماتریس اضافی سلولی (ECM) را تقلید کند که به طور طبیعی نشانه های فیزیکی و شیمیایی را به سلول ها می دهد.با ایجاد الگوهایی مانند شیارها، شیارها، یا ستون ها، دانشمندان می توانند سطوحی را که یک راهنمای سلول را به طور مستقیم با ترکیبات لوله های خاص، و ترکیبات دی اکسید، و ترکیبات دی اکسید، به اندازه کافی ارتباط می گیرند، و ترکیب های ترکیبی از جمله ترکیبات لوله های ترکیبی از ترکیبات لوله های معمول.

تکنیک های پارچه سازی برای نانوپلکس ها

تولید سطوح نانوپلت شده نیازمند روش های پیشرفته نانوساختگی است. لیتوگرافی پرتو الکترون اجازه می دهد تا برای ایجاد الگوی دقیق ایجاد شود اما اغلب آهسته و گران برای مناطق بزرگ است. لیتوگرافی نانو یک جایگزین مقرون به صرفه است که الگوهای سلول را بر روی پلیمر ها مهر می دهد. لیتوگرافی لیزر می تواند الگوهای دوره ای را بر روی سطوح بزرگ ایجاد کند. - تکنیک های خود، مانند مخلوط کردن، روش های پیچیده، و شبیه سازی، الگوهای خاص سلول های شبیه سازی برای تولید شبیه سازی برای ترکیب نانو، روش های شبیه سازی شبیه سازی و شبیه سازی شبیه سازی شبیه سازی برای ترکیب شده برای ترکیب عناصر شبیه سازی روش های شبیه سازی، و شبیه سازی روش های شبیه سازی برای ترکیب شده برای ترکیب بندی های شبیه سازی شبیه سازی روش های شبیه سازی شبیه سازی شبیه سازی روش های شبیه سازی شبیه سازی شبیه سازی سلول های شبیه سازی برای ترکیب بندی های سلول های شبیه سازی شبیه سازی شبیه سازی شبیه سازی شبیه سازی شبیه سازی برای ساخت و شبیه سازی شبیه سازی روش های شبیه سازی.

مکانیسم های هدایت سلول در نانو مقیاس Topographies

سلول ها با محیط خود از طریق چسبندگی های درونگرای ارتباط برقرار می کنند.هنگامی که سلول بر روی سطح نانوپلت شده فرود می آید، فیبروپودیا آن نانوساختارها را بررسی می کند.اگر الگوی هماهنگ شده است، مانند شیارهای موازی، جهت سلول cytoskeleton جهت اتصال به طور موثر 50 تا 1000 متر، جهت اتصال و هماهنگ کننده سلول ها، جهت اتصال نانو، هدایت و هدایت سلول های نانو، هدایت به طور موثر نشان داده شده است.

Focal Adhesions و Cytoskeletal Dynamics

انضمانت های فیبری مجموعه پروتئین هستند که ECM را به سیتوسکلیتون Actin پیوند می دهند، در سطوح نانوپلت، این ترکیبات به طور ترجیحی بر روی لبه های ویژگی ها پیوند می دهند. مطالعات نشان داده اند که تشکیل یک چسبندگی بافت بالغ هنگامی که الگوهای مطابقت با اندازه خوشه های قدرتمند است، این باعث گسترش بیانی خاص از طریق انتقال سلول های حاملی می شود، و نه تنها به عنوان یک نتیجه تکثیر سلول های حامل، بلکه باعث افزایش سلول های زنجیره ای از هم می شود.

برنامه های کاربردی در ارگان های خاص Scaffolds

یکپارچه سازی سطوح نانوپلت شده به داربست های عضو در انواع مختلف بافت موثر بوده است.درجه راهنمایی مورد نیاز متفاوت است، اما اصل همچنان ثابت باقی مانده است: معماری های سازمان یافته بافت های عملکردی را تولید می کنند.

مهندسی بافت Cardiac

قلب به کاردیومیوسیت های تراز شده برای قرارداد در داربست های قلب متکی است، سطوح نانوپلون شده با شیارهای موازی، منووکیت ها را تشویق می کند تا بسته های بلند شده ای را تشکیل دهند که شبیه سازی سلولهای ناهمزمان بومی در مقایسه با تکه های صاف تر، نشان داده است که چنین ترازی سرعت و نیروی انقباض را بهبود می بخشد.

بازسازی بافت عصبی

در سیستم عصبی، رشد هدایت شده برای ترمیم آسیب نخاعی یا آسیب های عصبی محیطی حیاتی است. داربست های نانوپترپل شده با نانووروس های تراز شده، گسترش ایکسونی را هدایت می کنند و تشکیل بافت سیناپسی را ترویج می دهند.در یک روش، محققان الگوهای نانورود را با لامینین پوشانده اند تا هر دو نشانه های توپوگرافیک و شیمیایی را ارائه دهند که منجر به افزایش اتصال عصبی و کاهش تشکیل دهنده بافت های حیوانی می شود.

مهندسی بافت کبد

معماری پیچیده کبد، از جمله مجارهای صفرا و سینوس ها، طراحی داربست را به چالش می کشد. سطوح نانوپلون شده به حفظ قطب بندی و عملکرد هگزاتووسیت کمک می کند.به عنوان مثال، سطوح میکرو و نانوپلت شده برای ایجاد دستگاه های کبدی در داخل تراشه که از مطالعات متابولیسم مواد مخدر پشتیبانی می کنند، الگوهای هماهنگ شده، او را تشویق به بهبود فعالیت مخفی و Pochin.

بافت های عضلانی و کلیه

برای داربست کلیه، نانوپلینگ می تواند شکل گیری ساختارهای مانند نفررون را با یا جهت گیری سلول های کلیوی در امتداد الگوهای لوله ای هدایت کند.در استخوان و مهندسی غضروف، نانوپترها بر تمایز سلول های بنیادی تأثیر می گذارند.

محدودیت های فعلی

علی رغم وعده، چندین چالش باقی مانده است. مقیاس تولید نانوپلت برای داربست های بزرگ ناچیز نیست - بسیاری از روش های نانوساختن محدود به مناطق کوچک است.تخصوص در ساختارهای پیچیده 3D یکی دیگر از موانع است، علاوه بر این، ثبات طولانی مدت از نانوپلکسات ها تحت شرایط فیزیولوژیکی باید تایید شود.

قابلیت سازگاری و واکنش Immune

هر ماده داربست باید از تحریک واکنش های ایمنی نامطلوب جلوگیری کند. نانوپلکس ها می توانند بر رفتار سلول های ایمنی تأثیر بگذارند - به عنوان مثال، الگوهای خاصی فعال سازی ماکروفاژ و فیبروز را کاهش می دهند.با طراحی سطوحی که فنون های ضد التهابی را ترویج می دهند، محققان می توانند ادغام و کاهش خطرات رد را بهبود بخشند.این نقش دوگانه از نشانه های ایمنی بالا و تنظیم کننده یک منطقه امیدوار کننده از تحقیقات است.

مسیرهای آینده در نانوپلون Scaffolds

این زمینه به سمت داربست های شخصی و عملکردی حرکت می کند.پیشرفت در چاپ زیستی 3D در حال حاضر اجازه می دهد تا برای ایجاد داربست با نانوپلکسات های ساخته شده، لایه با تکنیک های لایه مانند پلیمریزاسیون دو فوتون می تواند الگوهای پیچیده، سلسله مراتبی که تقلید از بافت های طبیعی استفاده می شود، برای بهینه سازی طراحی الگو برای انواع سلول های خاص، پیش بینی می کند که چگونه به زمین های مختلف پاسخ دهند.

ترکیب Topographical and Biochemical Cues

یکپارچه سازی نانوپلرها با آزاد شدن کنترل شده از مولکول های سیگنال ارائه می دهد یک رویکرد هم افزایی.به عنوان مثال، یک داربست با شیارهای هم تراز پوشیده با عامل رشد عصب (NGF) می تواند هر دو جهت گیری و تمایز سلول های بنیادی عصبی را افزایش دهد.این ترکیب برای ساختارهای پیچیده اندام که در آن انواع سلول های متعدد باید دقیقاً سازماندهی شوند، مانند فیبرون کلیه یا hebultic.

ترجمه بالینی و مسیرهای تنظیم کننده

در حالی که بسیاری از مطالعات در مراحل پیش بالینی هستند، چند محصول نانوپلکس شده وارد کارآزمایی های بالینی برای بهبود زخم و ترمیم استخوان می شوند، ترجمه نیاز به تست دقیق برای ایمنی و اثربخشی دارد. FDA راهنمایی برای محصولات ترکیبی دارد و شرکت ها شروع به ارائه برنامه های کاربردی برای رفع مواد نانو و پچ های ایمنی دارند.

دانلود بازی Key Takeaways و The Road Ahead

سطوح نانوپل شده یک روش قدرتمند برای هدایت رشد سلول در داربست های عضو است.با تقلید از توپوگرافی طبیعی ECM، این تراز سلولی مستقیم، تقویت سازمان بافت و بهبود نتایج عملکردی.برنامه ها در قلب، عصبی و بافت های کبدی نشان می دهد که به عنوان فن آوری های ساخت و درک ما از تعاملات عمیق سلول، نانوپ می تواند یک رویکرد استاندارد در پزشکی ژنتیکی شود.

  • سازمان بافت های وابسته [FLT 1] – الگوهای رشد آل امضا شده منجر به بافت های عملکردی بیشتر می شود.
  • بهبود یکپارچگی عملکردی - Scaffolds بهتر شبیه سازی معماری ارگانهای بومی.
  • [[۱] [۱۰] [۱۰] ریسک رد کردن کاهش یافته [[۱۰]] [۱۰] [۱]] - الگوهای تنظیم کننده ایمنی پاسخ های نامطلوب را به حداقل می رسانند.
  • فرایندهای شفابخش - هدایت مهاجرت سلول سرعت تعمیر.

برای یادگیری بیشتر، خوانندگان می توانند منابع را از موسسه ملی تصویربرداری زیست پزشکی و مهندسی زیست شناسی و بررسی های اخیر در مجلات مانند مواد بررسی طبیعت بررسی مواد بدون شک یک پیوند عمیق به مکانیسم های راهنمایی تماس، کار اصلی توسط Teixeira et al (2003) [FLT] بدون شک ایجاد یک پیوند اساسی در زمینه زیست محیطی است.5 به عنوان یک نقش اساسی در زمینه ای که به عنوان یک پیوند با استفاده از طریق ساختار اساسی در زمینه های بنیادی در زمینه ای است.