(ההתפתחויות האחרונות בהנדסת רקמות מדגישות את הפוטנציאל של מיקרו-ערוצים מבוססי הידרוגל להנחות את היווצרותן של רשתות vascular. ⁇ אלה לשכפל את הגיאומטריה והקנה המידה של כריות טבעיות, המאפשרת את העברת חומרים מזינים וחמצן עמוק לתוך מבנים מהונדסים: על ידי מתן תבנית פיזית עבור יישור תאים אנדלוסיאליים ו היווצרות, מיקרו-ערוצים של אחד של הביצועים המתמשכים ביותר בשרירים:

חברת הידרוגל Microchannels

הידרוגלים הם רשתות פולימרים מלוכדות המכילות כמויות גדולות של מים, בדרך כלל 90–99 אחוזים מהמשקל הכולל שלהם.תוכן המים הגבוה שלהם, דמיון מכני לרקמות רכות, ונכסים ביוכימיים טונהיים הופכים אותם לרגישים אטרקטיביים לתרבות התאית ולהנדסת רקמות.כאשר מיקרו-ערוצים - החל מכמה עד כמה מאות מטרים בקוטר - מוטבע בתוך הגלולות אלה, הם פועלים כקונפורים כמו רצף של תאים אלה.

בניגוד לפסלים אקראיים, הידרוגלס מיקרו-ערוצי מציעים שליטה ⁇ יסטית על הארכיטקטורה הvascular.זה קריטי כי יעילות התחבורה ההמונית ברקמות תלויה הסדר הגיאומטרי של הרשת הvascular.על ידי ערוץ הנדסה, ספאק, זוויות סניף, וקישוריות אקטיבית, החוקרים יכולים לייעל יעילות ולעצב את החמצן שנמצא ב-F:0in vivoreaves, יותר, כדי לקדם רכיבי מיקרו-מריצה שונים, או ל-מריצה (מריצה) עם רכיבי מיקרו-מריצה (מריצה) פונקציונליים פונקציונליים פונקציונליים שונים, מטריקס, או מטריקס, מטריקס, מטריקס, ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ , או ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

טכניקת המרק

כמה טכניקות מבוססות ומתעוררות מועסקות כדי ליצור microchannels.כל שיטה מציעה יתרונות ברורים מבחינת החלטה, קנה מידה, תאימות חומרית, וקלות של שילוב עם רכיבים אחרים.בחירה של גישת ייצור תלויה בדרישות הספציפיות של המודל, כולל גודל ערוץ, מורכבות, סוג של הידרוג' השתמש.

צילום: Photolithography

Photolithography, מותאם לייצור Semiconductor, משתמשת photomasks ואור UV כדי לחצות אזורים ספציפיים של מדלן hydrogel רגיש תמונה. על ידי חשיפת החומר, דפוסים של hydrogel מחובר ללא קשר (מאוחר יותר לשטוף) טופס microchannels (הטכניקה זו מניבה ערוצי פתרונות ברזולוציה גבוהה (הירידה ל - 5 מיקרומטר) עם CPEMAs) מוגדר היטב.

3D Bioprinting

שלושה ממדים bioprinting הפיקדונות של תאים-laden hydrogels בשכבה-by-layer אופנה לבנות קשקשים מקודדים microchannels. Extrusion-based Printes יכול לייצר קונוטציות רציף על ידי הדפסה התוויות הקורבן או באמצעות שימוש ב- coaxial nozzles אשר יוצרות מבנה C-and-core גדול. לאחר הדפסה, רכיב הקרבי (למשל, Pluronic, c-in-co-in-in-in-in) הוא מסוגל לספק תאים מורכבים יותר.comtial יותר.comicial יותר.comd.

מיקרו-גילינג

מיקרו-גילינג כרוך ליהוק מבשר הידרוג'ל סביב עובש מראש, ולאחר מכן הסרת עובש לעזוב ערוצים חלולים.תבנית ניתן להפיק מ photoresist, סיליקון, או חומרים בלתי פתורים כגון ג'לטין או סוכר. לימוזינה רופפת באמצעות hydrothography פוליפלימילן (PDMS) הוא גרסה נפוצה: PDMS עם הטופוגרפיה הרצויה הוא בעיקר עלות, כמו תבניות מיקרו-סולק, אבל הוא חסכונית, אבל הוא לשפוך יותר.

לייזר Ablation

דלקת לייזר משתמשת הדופק לייזר ממוקד כדי להסיר חומר הידרוג'ל מקומי, להרכיב ערוצים לאחר הספיפר כבר כבר מוטבע. Femto השני לייזרים לאפשר דיוק תת-תאי (<1 μm) וכתיבה תלת-ממדית ללא צורך בשכבות מקריות קקוריות.התהליך הוא לא מגע, עם זאת ניתן ליישם את הידרוגלס שכבר הם סינתטיים תאים תרמיים עבור מיקרוסקופית מיקרוסקופית (ת) לתוך תאים מיקרוסקופית יעילה כדי לשילוב בהצלחה.

שיטות מתפתחות

תזמון עצום צבר תאוצה כאמצעי ליצירת רשתות מורכבות ומקושרות.חומרים כגון זכוכית פחמימות, סיבים אלג'ינאטה, או חוטי ג'לטין מודפסים או שזורקים לתוך מנוף, משובצים ב הידרוג'ל, ולאחר מכן מתמוססים לזרמים ריקים של צינורות צמחיים, יכולים ליצור תבניות היררכיות של צינורות היררכיות - אנרגמטיות-לקיליות אחרות, אשר כרוכות באמצעות זרם מיקרוסקופי-מתאים באופן ישיר, אשר מכילות מיקרוסקופי, אשר מכילות מיקרוסקופי, אשר ממתכת-מתאים, אשר מכילות, אשר מכילות, אשר ממתכת-מתאים-מתאים-מתאים באופן ישיר, אשר נמצאים בטכניק-מתאים-מתאים-מתאים-מתאים-מתאים-מתאים-מתאים-מתאים-מתאים-מתאים-מתאים-מתאים-מתאים-מתאים-מתאים-מתאים-מתאים-מתאים-מתאים-מתאים-מתאים-מתאים באופן ישיר, באמצעות תבנית מיקרוסקופיים-מתאים-מתאים-מתאים-מתאים-מתאים-מתאים-מתאים-מתאים-מתאים-מתאים-מתאים-מ

תפקיד בתצורת רשת וחילונית

ארגון תאים אנדוטיים

התפקיד העיקרי של microchannels הוא לספק רמז פיזי שמוביל תאים קצה-החליים ליישר ולעצב מבנים קונבנציונאליים.כאשר מושרשים לתוך הערוצים, תאים קצהיים לדבוק קירות הערוץ, proLiferate, ולהיגר לאורך ציר.הגאומטריה הגבילה מקדם היווצרות של מונוקולריות אשר לאחר מכן לעבור lumenogenesis - התהליך של יצירת מרכזי, lumenogenesis, lumenosis מחדש, 000, 000, 000 של תאים לתוך תאים קבועים, 000.

טיפול תזונתי וחמצן תחבורה

אחת הגבולות הבסיסיים ברקמות מונדסיות היא המרחק הטבולי של חמצן - באופן אטי 100-200 מיקרומטר.ללא רשת vascular, תאים בבניינים עבים הופכים להיות hypoxic ו necrotic. מיקרו ערוצים להתגבר על זה על ידי מתן תחבורה משולבת, להביא חמצן וחומרים מזינים לאורך כל דגמי השפע.

שילוב עם Host Vasculature

עבור פיזור:0in vivoveFLT:1 יישומים, microchannels ממונדסים לא רק לתמוך צמיחה תאים אבל גם קשר עם מערכת הדם של המארח. pre-vascularized השתלים המכילים micromicrompial-cell-lined רקמות â € ¢ ¢ â,¢ ¢ ¢ ¢ â, ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ â ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ â ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ⁇ ¢ ¢ ¢ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ¢ ¢ ⁇ ⁇ ¢ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

התנהגות תאים במיקרו-ערוצים

טיהור תאים אנדומניים ו- Lumen Formation

תאים אנדואליים התספורות במיקרוסקופים הידרוג'ל מציגים התנהגויות מורולוגיות ופונקציונליות נפרדות בהשוואה ל- 2D מונוטרות.גאומטריה מעוקלת של הערוץ מאלצת את התאים לאמץ צורה דומה יותר ב-vivo, עם סיבים ארוכי טווח של לחץ עוברי זמן בכיוון של קוגניציה (Ricreative Detras) לאורך צירים (Davary) ו-Climates-absp; זה קריטי להיווצרות מתמשכת של מבנה של תאים גמישים (a) אשר יכול בסופו של מערכת הפעלה גמישהחלים) באמצעות מערכת הפעלה של תאים).

מערכות תרבות ופריציטס

ברקמות Native, תאים endothelial נתמכים על ידי pericytes ו vascular חלק השריר המספקים ייצוב מכני ו paracrine איתותing. משלב תאים אלה קיראל לתוך microchannels הוכח כדי לשפר את הבשלות ואת תוחלת החיים של דגמי C-תרבות בדרך כלל זרע לתוך lumenal ו perytes סביב מטבולית גל, 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 כוח דם חזק יותר כדי להגדיל את תאים אלה לתוך תאים יציבים לתוך תאים לתוך תאים לתוך תאים לתוך תאים לתוך תאים יציבים, 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000

השפעות של Cues Microenvironmental

ממטריקס הידרוגל עצמו יכול להיות מונדס להציג רמזים ביוכימיים וביופיסיקה המשפיעים על התנהגות תאים. Stiffness, porosity, קצב ההשפלה, ואת צפיפות הרצועות כל משפיעים על הנבטים אנדלוסיים ויציבות lumen. לדוגמה, הידרוג'ל עם מודולים אחסון של 400-800 Pa (כמו כבד או רקמת) תמיכה אופטימלית של חולפת, בעודם של תאים עמידים (Fgogenic) מאפשר ל-Ricer) או ל-Ricericertogciner (מחדשניים (מחדשהחומרים) יותר, כמו גם כן, כמו גם כן, 000) או atragratragicercretragogenic) או atras) או atragicercretrastodcretrastogine) או atras) כדי ליצור תאים עמידים (מחדשה-astrating יותר, כמו גם כדי ליצור תאים עמידים (למשל, כמו גם כדי לגרום ל-astrating crugating crugtrasivesivestogtrastogating crugogenic (למשל, כמו גם כדי ליצור תאים עמידים (למשל, 000)

יישומים וכיוונים עתידיים

המונחים: Vecularized Tissue Grafts

מיקרו ערוצים הידרוגל מפותחים כדי pre-vascularize רקמות לפני השתלה.עבור יישומים החל מ flaps עור כתמים לב, מיקרו-ערוצים מראש מחובר תאים אנדוטיים אוטומטיים יכול להאיץ אינטגרציה graft ולהפחית את הפגמים הקליניים של אוסטאורגיה.

אורגן-on-a-Chip Systems

מיקרו-השפעה של איברים על-a-chip מכשירים יותר ויותר להשתמש במיקרוסקופי הידרוג'ל כדי לעצב את המיקרוסקופים.פלטפורמות אלה משלבות תא חד-פעמי עם תאים parenchymal (למשל, hepatocytes, קרדיוציטים, בדיקות קרדיוציטים, תאי אפיתל ריאות) מופרדים על ידי הידרוג'ל-מי בצד אחד של מערכת החיסון-התיקים, אשר שימשהתיקים-דלקת-תיקים-תיקים-תיקים-תיקים-תיקים-תיקים-מדומים-תיקים-תיקים-מדומים-מתאים ספציפיים.

רפואה חדשנית

ברפואה רגנרטיבית, הידרוג'ל מיקרו ערוצים נחקרים עבור FLT:0 [in situhilFLT:1] vascularization - תוך גרימת הגוף לגדול כלי דם חדשים לתוך ספוג על ידי מתן תבנית. hydrogels בלתי ניתן להזריק מיקרו-vass על ידי חשיפה לטמפרטורה גוף או pH, חומרים אלה יכולים להיות מוזרקים כמו נוזל ולאחר מכן להרכיב עצמי לתוך תאים מימיים אלה.

שילוב עם Microfluidics

שילוב מיקרו-ערוצים הידרוג'ל עם משאבות מיקרו-השפעה חיצוניות מאפשר תרבות היתוך דינמי, שהוא חיוני עבור תחזוקה כלי שיט לטווח ארוך וטיפוח.מערכות המשלבות תבניות זרימה ניתנות למחזור, ⁇ חמצן, וגירוי כימי יכול לחקות את התרמודינמיקה המורכבת של ה- pH הארוך, כגון, מתחים מעגליים - דומים לדלקתיות עורקים - דרך מיקרו-דלקתיים הראות אופטית שנועדה לשילוב של תאים אמיתיים, כמו גם כן, או לתפקוד אלקטרו-דלקתיים, המשתנים, המשתנים, המשתנים, המשתנים, המשתנים, המשתנים, כמו גם כן, המשתנים, המשתנים של תאים אלקטרו-דלקתיים, המשתנים.

אתגרים ומגבלות

אינטגרליות מבנית ויציבות ארוכת טווח

אחד ההוורדים העיקריים הוא שמירה על פטיות מיקרו-ערוצית על תקופות ארוכות. הידרוג'ל הם רכים מטבעם ויכולים למוטט או לקריסה תחת לחץ היתוך מתמשך.אסטרטגיות לחיזוק הערוצים כוללים אופטימיזציה של צפיפות חוצה, שילוב של פולימרים עמידים פרוטוטיים, או הוספת שכבה דקה של ציפוי ECM כגון fibrin או קולגן סביב lumen למרות זאת, מערכות רבות מן הנוכחי כדי לפתח דממה פעילה (R) לאחר זמן רב של סגסוגת פעילה של סגסוגת אחת (Ricerto-זמנית) לאחר סגסוגת) הוא מסוגלות פעילה של סגסוגת אחת של סגסוגת אחת של סגסוגת (Ric) לאחר סגסוגת אחת של סגסוגת אחת של ציפוי מכנית (Ricerto- 2 שבועות (Ricial) לאחר סגסוגת) לאחר סגסוגת).

פיסול וחילוניות Hierarchy

שקע טבעי הוא היררכי: עורקים גדולים ענף לתוך arterioles ולאחר מכן לתוך capillaries. לשחזר את ההיררכיה הזו במבנה מונדס דורש ערוצים של קוטרים מרובים כי מעבר חלק מגודל אחד למשנהו. טכניקות ייצור רבות נאבקים לייצר רשתות רב-ממדיות כאלה ללא להקריב את ההחלטה הנדסית או גרימת עמידות נוזלים גבוהה.

אוכלוסיית תאים heterogeneous Cell

רשת vascular פונקציונלית אינה מורכבת רק מתאים נוסטלליים; היא כוללת גם את pericytes, תאים שרירים חלק, fibroblasts, ותאים חיסוניים. Co-culturing אלה סוגים שונים תאים בארגון המרחבי הנכון בתוך מיקרו ערוצים הוא לא דלקתיאליזציה.הבחירה של תרבות, תוספי צמיחה ראשונית, ודחיסות של תאים חייב להיות אופטימיזציה לתמיכה בכל סוג של יכולת הנשימה, בעוד היא מאפשרת טיפולית יתר על ידי תאים.

מסקנה

מיקרו-ערוצים מבוססי הידרוגל מייצגים פלטפורמה רבת עוצמה ליצירת מיקרו-vasculature (FLT:0in vitroFLT:1 ו-FLT:2in vivoveFLT 3 Advances in fabrication - מ photolithography ועד 3Dprinting - יש לאפשר לשלוט בגיאומטריה עם דיוק גבוה, המאפשר בנייה של רשתות מבוזרות כי הישרדות תאים מתקדמים ותפקודים משולבים במהירות, כמו גם פיתוח תאיים, אשר ממשיך להיות מסוגל יותר, כמו גם תכונות משולבות, כמו גם פיתוח משולבות, ותפקודים, עיצוב מהיר יותר, ותפקודים.

(ב) עיין: (ב) ויקרא: ויקרא: ויקרא:2 , ויקרא: ויקרא יט): ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא יט:2 ויקרא יט): ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא יט"ד"ד"ד"ד , ו-ד"ד"ד"ד"ד"ד"ד"ד"ד ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא