הצורך הקריטי ב-Vircularization in Ocular Surface Reשיקום

פני השטח האוקינליים - הפריזמה של הקרנית, צומת, גפיים וסרט מדמיע - נשארים חזון על ידי מתן בהירות אופטית, תפקוד מחסום, והגנה חיסונית.נזקים מסוימים מהכוויות כימיות, פציעות תרמיות, תסמונת סטיבנס-ג'ונסון, או מצבים דלקתיים כרוניים יכולים להוביל למחסור תאי גזע, צלקות צולבות, פגמים אפיתיים מתמשך במקרים כאלה, הישרדות של כל חנקן ואבדנות מהירה, ללא חנקן, תלוי בכישלון תפקודית, ודימום יציב.

הנדסת רקמות וחילונית מתייחסת ישירות לצוואר הבקבוק הזה על ידי יצירת רשתות מיקרו-וסקולריות מתקדמות או בלתי ניתנות לשילוב עם מחזור הדם של המארח.בניגוד ל- avascular grafts (למשל, membranes amniotic או פשוט גליונות אפיתאליות), מבנים מהונדסים מחוסנים יכולים לתמוך עבה, רקמות מורכבות יותר כי עדיף לחקות את פני השטח של הילידים הוא חיוני זה בדרך כלל מרפאה אחורית, אבל הוא בדרך כלל חזק יותר.

הבנה של אנטומיה על פני השטח ואת התלויות והאסולריות שלה

מיקרו-שקעים

הbulbar ו- Palpebral conjunctiva מכילים רשת צפופה של capillaries, arterioles, ו venules המספק חמצן וחומרים מזינים אל פני השטח השקוף.רשת זו גם מנקנת metabolites ו Mediates מעקב חיסוני. כאשר conjunctiva הוא ניזוק, צלקות ו היווצרות סינפלרון להתרחש, לעתים קרובות מקלקל כלי אלה ופוגעת יציבות.

Limbal Vascular Plexus

הגפיים, הצומת בין הקרנית לבין sclera, מארח את תאי הגזע הגפיים האחראים להתחדשות אפיתלית הקרנית.It יש גם arcade מיוחד vascular כי מזין תאים אלה גזע.הרס של השקע הגפיים מוביל לטיהור הקרנית של הקרנית, דלקת כרונית ואובדן של שקיפות - מצב הדורש השתלת תאי גזע גפיים, לעתים קרובות בשילוב עם vulalated.

קורנטיל Avascularity vs. Graft Perfusion

בעוד הקרנית נותרה avascular בבריאות, כל שחזור כירורגי הכולל תחליף סטרום (למשל, keratoprosthesis או רקמות-engineered תירס שווה ערך) חייב להשיג vascularization מהיר בפריפריה כדי למנוע ערפיליות. כך, מבנים ממונדסים עבור משטח אורקולי דורשים ⁇ של vascularicly in the perivalated moricial / אזורי רחץ מינימלי (Ricial) עם אזורי vasated).

מגבלות קליניות נוכחיות והנוף הסורגי

טיפולים סטנדרטיים זהב נוכחיים לנזק פני השטח הרחם חמורים כוללים grafts conjunctival, grafts mucosal mucosal, keratolimbal Allografts, ו amniotic membrane השתלת. בעוד אלה יכולים לספק יציבות פני השטח זמני, הם סובלים ממספר חסרונות:

  • מחסור ברקמות ותחלואה באתרי קציר
  • Revascularization מתמשך ו Ischemia ממושכת
  • דחייה של דלקת (במיוחד עם grafts תא גזע Allogeneic)
  • יכולת מוגבלת לשחזר האנטומיה המורכבת של פני השטח האורקי

הנדסת רקמות וסילקונית שואפת להתגבר על אלה על ידי ייצור מותאם אישית, על-ידי בנייה על-ידי דרישה המשלבת תאים אוטולוגיים או אלוגניים, פיגומים ביומטיים, ורמזים פרו-אנגיוגניים.המטרה הסופית היא הליך שלב אחד שמשחזר גם מרכיבים אפיתיליים וvascular בו זמנית.

טכניקות ליבה בהנדסת צ'יפס ואסולרית עבור משטח Ocular

Biomaterial Scaffolds That Guide Vessel Formation

הספידר משמש כמריצה זמנית של תאים (ECM) התומכת בדבקות תאים, הגירה ובדל. פרמטרים עיצוב מפתח עבור יישומים משטח עין כוללים יכולת ביולוגית (כדי לאפשר החלפת רקמת מארח), שקיפות (עבור אזור הקרנית), וציות מכני דומה לתוספת הילידים.

  • (FLT:0) ,Natural פולימרים פולימרים פולימרים 1FLT:1 כגון קולגן, fibrin, חומצה היאלורונית; אלה מציעים ביואקטיביות טבועה וניתן לחצות אותם כדי לשנות את אחוזי ההשפלה.
  • (FLT:0Synthetic פולימרים פולימרים FLT:1אנדרה כמו חומצה פולית (PGA), חומצה פולית-co-glycolic) (PLGA), ופוליcaprolactone; אלה מספקים תכונות מכניות טונה רבודה ושחרור מבוקר של גורמי צמיחה.
  • (ב) ⁇ :0) ⁇ ⁇ (EsCMFLT) 1 מרקמות פוקוסין או אורביות אנושיות; הפיגפיים כאלה שומרים על אותות מיקרו-ארכימיים ילידים שמקדמוים כלי שיט.

טכניקות ייצור מתקדמות, כולל אלקטרוסמנטינג, מיקרו-מדומים, ו- 3D bioprinting, מאפשרות שליטה מדויקת על גודל pore, סיבים היערכות, וחלוקה מרחבית של גורמים פרו-אנגיוגניים. לדוגמה, ננופיברים של קולגן יכול להנחות את התא קצה ההארכה והיווצרות של תא הרחם, מחקה את הארגון של ארקדי-גופי של vasic ארקייד.

מקורות תאים ל- Endothlial ו-Profing אוכלוסיות

רשתות וחילוניות דורשות תאים ימיים (ECs) כדי ליישר את התאים הלומן והציוריים (pericytes או תאי שרירים חלקים) כדי לספק יציבות.עבור שחזור פני השטח של העין, החוקרים חקרו:

  • (FLT:0 Human ו-umbilical ו- endothelialתאים (HUVECs) veFLT:1 - בשימוש נרחב במחקרי הוכחת-of-תפיסה, אך כלוגניים וניתן לדחות אותם.
  • (FLT:0 Humans dermal microvascular endothlalalthתאים 1:1 - מקור אוטומטי של ביופסיה העור, מראה טוב בגיאונזה vitro.
  • (ב) [15] תאים אנדוטאליים של אנדלוסיה (FLT:0) , ⁇ ⁇ 1 - רלוונטי ישירות אל פני השטח השקוף, אך השגת מספרים מספיקים נותרה מאתגרת.
  • (FLT:0) ,Induced pluripotent תא גזע (iPSC) תאים אנדואולימיים מופחתים FLT:1 - מציעים מקור בלתי מוגבל, ספציפי לחולה; פרוטוקולים האחרונים להשיג טוהר גבוה וכושר גופני.
  • (FLT:0) תאי גזע mesenchymal (MSCs)sveFLT) 1 - ממח העצם, רקמת אדמדן, או pulp שיניים; MSCs יכולים להבדיל לתוך pericytes, לייצב כלי שיט סנט, ומזכירים גורמים פרקנין כי משפרים אנגוגנזה.

מערכות תרבות Co-תרבותיות הן חיוניות: ECs לבדם יוצרים צינורות לא יציבים שתוקפים בתוך ימים.הוספת תאים perivascular (או MSCs הפועלים כתאים דמויי pericyte) מגבירה באופן משמעותי את צפיפות כלי השיט, קו lumen, וארוכות.

בקרת פיתוח ו- Spatiotemporal Control

גורם צמיחה אנדוטיאלי וסיולרי (VEGF) הוא הרגולטור של אנגוגנזה, אבל הביטוי המתמשך שלו יכול להוביל לדליפה, כלי לא בוגר. גורמים אחרים - כגון גורם צמיחה בסיסית fibroblast (bFGF), גורם צמיחה רב עוצמה (PDGF-BB), ו angiopoietin-1 (Ang-1) - נדרשים עבור מערכות אדמדורגיות, כולל גורמים התפתחותיים, מיקרו-פעפיים טבעיים, כולל מצגות, חומרים ממות, חומרים המכילים מיקרו-ק, חומרים כימיים, מצגות, חומרים כימיים, מצגות, ו-קפטיים, מצגות, ו-קפטיים, ו-קפטיים, כולל מצגות, מצגות, מצגות, ו-קו-קפטימיות, ו-קפטיים, ו-קפטימיות, ו-קו-קו-גל-גל-גל-גל-גל-גלטרנטיבות, אשר מאפשרים מצגות טבעיות, ו-גלטרנטיבות, ו-קו-גלטרנטיבות, ו-גלטרנטיבות, ו-קו-קו-קו-גלטרנטיבות, ו-גלטרנטיבות, ו-גלטרנטיבות, ו-גלטרנטיבות, ו-

ההתקדמות האחרונה כוללת את השימוש של מכשירים מיקרו-השפעהיים כדי לספק ⁇ s מוגדר של VEGF בתוך הפיגומה, קידום כלי שיט מכוונת הנבט מן vasculature מארח לתוך הגרה. שיטה זו הוכח להאיץ את אסטומיוזיס ב vivo בתוך 5-7 ימים במודלים של בעלי חיים.

אסטרטגיות טרום-אנרגיה

כדי לשפר את ההישרדות לאחר ההשתלה, חוקרים רבים לפני vascularize מבנים vitro או vivo. Ex vivo bioreactors perfuse מדיה דרך השפע, לספק חמצן וחומרים מזינים תוך יישום מתח מכני כי הואר אשר משפר את ההיערכות התאית ואת היווצרות lumen. עבור מבני משטח ocular, זרימת הריבית חייבת לחקות את הסביבה דלת-הנמוכה נמוכה של capries conivaljunctilla.

ב vivo pre-vascularization כרוך השתלת בניין באופן זמני לתוך אתר מתורב היטב (למשל, כיס subcutaneous, שריר pouch, או ה- omental flap) כדי לאפשר כלי מארחים לחדור אותו.לאחר מספר ימים עד שבועות, המבנה הvascularized הוא קציר מועבר אל טכניקת פני השטח.זה, המכונה "החלבת" גדול יותר, "מקודמת" (Ricericeric Revasticial) הוא מקרר" ( ⁇ ) הוא מקרר" ( ⁇ ) הוא מקרר) ומועבר.

אתגרים מתייימים תרגום קליני

תאימות ותיקון

גם כאשר תאים אוטוביוגרפיים משמשים, חומר או גורמי צמיחה פיגומים יכול לגרום תגובה גוף זר. ⁇ grafts סיכון הן דחייה סלולרית והומורלית. בעוד immunosuppression עשוי לעזור, טיפול מערכתי ארוך טווח אינו רצוי לשיקום פני השטח המקומי.אסטרטגיות תחת חקירה כוללות ציפויים עם מולקולות immunomodulatory (למשל, CT-LA4 Igic נוגדנים יכול להיות נוגדנים נוגדנים נוגדנים פולשניים) או Igic.

Anastomosis ו-Long-Term Stability

השקע המונדס חייב להתחבר עם הזרם המארח (anastomosis) כדי להיות פונקציונלי.ללא הפיכה אטמומית מהירה, הליבה ft הופך להיות ⁇ מי.גם לאחר חיבור מוצלח, כלי שיט עלולים לחזור על פני שבועות חודשים בשל היעדר רמזים hemoדינמית או כיסוי peric מספיק pericte. פיברוטי encapscaps סביב ה-graft יכול גם לחנוק כלי שיט חדשים.

כדי לטפל בנושאים אלה, החוקרים משלבים אותות הישרדות כמו PDGF-BB ו angiopoietin-1 אשר מקדם גיוס pericyte ו הזדווגות כלי שיט.בנוסף, עיצוב פיגומים עם ארכיטקטורות כי להקל על חדירה תאים מארחים (במקום פיברנוס encapsulation) הוא קריטי.

המונחים: Corneal Transparency

בבניינים ממונדסים שמשלמים את האזורים הזמניים והתירסאליים, over-vascularization של החלק הקרנית יכול לגרום צלקות ואופייות. Photoדינמית (למשל, vertorfin) שימש ניסיוני כדי לשמור על כלי occlude in the Corneal Zone לאחר ריפוי graal.com נוסף הוא מהנדס עם שני מולקולות נפרדות: אזור ספקטרום או חומר אפילגני (agicial) כגון גורמי אנרגום מרכזי של אנרגמטי (avasicial) כגון אפקט אפילגניציה מרכזית כגון אפקט אפילגניתרפיסטציה (אפקטים) עם אפילגניתרפיסטציה מרכזית כגון אפילגניתרפיסטציה (aological per aval) עם אפילגניתרפיסטציה מרכזית (avasicial) עם אפילגניתרפיסטציה (avasicial) עם אפילגנית (avasicial) עם גורמי דלקתית (aological pergicial (avasicial) לאחר ריפוי לאחר ריפוי לאחר ריפוי לאחר ריפוי לאחר ריפוי לאחר ריפוי לאחר ריפוי לאחר ריפוי לאחר ריפוי לאחר ריפוי לאחר ריפוי לאחר ריפוי לאחר ריפוי לאחר ריפוי לאחר ריפוי לאחר ריפוי לאחר ריפוי לאחר ריפוי לאחר ריפוי לאחר ריפוי לאחר ריפוי לאחר ריפוי סגסוגת סגסוגת סגסוגת

גבולות מתעוררים בהנדסת פני השטח Ocularized

3D Bioprinting of Vascularized Corneolim Factorys

Bioprinting מציעה את היכולת להפקיד סוגים מרובים של תאים, גורמי צמיחה, ו biomaterials בדפוסים תלת-ממדיים מדויקים.מחקרים אחרונים הוכחה-of-תפיסה הודפסו תאים אפיתליים, תאי גזע גפיים, ותאים נוסטליים במבנה שכבתי עם microchannels הפועלים כמו רשתות טרום-וסקולריות.

ג'ין אדית על מנת לשפר את יכולת הווסל

טכנולוגיית CRISPR-Cas9 משמשת כדי למחוק גנים הקשורים לתוקפנות או אימונוגניות פולשנית.לדוגמה, גניבת הגן הפרו-אפטוטי BAK1 בתאים endothelial מגביר את הישרדותם תחת לחץ איסכמי. Editing the major Histocompatibility Complex (MHC) של IPSC-derive ECs יכול להפחית את כל הפעילות הגנטית.

סקרפרנים חכמים עם שחרור תרופות אחראי

ביו-חומרים חכמים משחררים חומרים אנטי-דלקתיים או גורמים פרו-אנגיוגניים רק בתגובה לרמזים ספציפיים (למשל, שינויים ב- pH, מינים חמצן תגובתיים מוגברים, או פעילות אנזומטית) הם צוברים מתח.על פני השטח האוקי, דלקת ו hypoxia הם טרנספורמטיבי; affold כי סודים רק כאשר טיפות יכול לקדם צמיחה מתאימה תוך הימנעות מדלקת מפרקים כרונית על פני דלקת מפרקים).

ההבטחה המיוחדת של תאי גזע

תאים סטרם מציעים צדדיות מעבר רק ייצור תאים נוסטליים או perivascular. induced pluripotent תאי גזע נגזר העור של המטופל או תאי הדם יכול לייצר באופן תיאורטי כל סוג תא אורתי - תאים אפיתאוליים, קריפטורים, תאים מחוסנים ותאים vastial - כל כך גנטי לנגיף תאים חשמליים ו-iOSD טהורים עדיין מספק סיכון זעירים של תאים פגומים.

תאי גזע mesenchymal, בינתיים, כבר בניסויים קליניים עבור מחלת פני השטח של העין העין העין היבשה וריפוי הפצע הקרנית שלהם - ההשפעות הטארגמן שלהם - סודיות גורמים כגון HGF, KGF ו VEGF - להפוך אותם בעלי ערך כמו שותפים תרבות משותפת בבניה תוססת.

מודלים קליניים והתקדמות תרגום

מודל בעל חיים חזק לשיקום פני השטח השחזור של פני השטח השטניים הוא מודל הארנב או החזיר של כוויות אלקל הקרנית חמורה.במודלים האלה, השקע הגפיים והצומחות נהרס באופן שיטתי, מדגימים את התרחיש הקליני הגרוע ביותר.חוקרים שתלו מבנים מהונדסים (אפיד אפילטים, עם או ללא vascularization) והערכה כולל garyraceratency, צפיפות תאים).

תוצאות מוכחות דווחו עם תאים מפוצצים decelline conjunctival scaffolds re-endotalized עם MSCs ו תאים progenitor de cellateal. אלה מבנים שנוצרו microvessel פונקציונלי בתוך שבועיים, באופן משמעותי להפחית התכווצות graft בהשוואה שקיפות נופית תאים אחרים מ 2023 השתמשו affoldy של פפרוזיס והשגת שלושה חודשים הראשונים של PTGR.

מסקנה: מ- Concept to Clinic

הנדסת רקמות וחילונית לשיקום פני השטח של אורקולארי כבר לא רעיון אנתרופולוגי - זה משמעת מהירה כי הפיק פתרונות מוחשיים לאחד הבעיות המאתגרות ביותר של רפואת עיניים.על ידי שילוב של הפיגום מתקדם, חולני או מנדס, וגורם צמיחה מדויק, למרות זאת החוקרים בונים כי לשחזר את המכשולים ואת פונקציות של משטח הדם המושפעים, יש השפעה קלינית, למעט אפשרויות ייצור רחב יותר, 000, 000, 000 השפעה לטווח ארוך, 000, 000 השפעה לטווח ארוך, 000, 000, 000, 000 השפעה לטווח ארוך, 000 השפעה, 000 השפעה, 000 השפעה לטווח ארוך, 000, 000, 000 השפעה נשלטת, 000, 000 השפעה לטווח ארוך, 000, 000 השפעה, 000 השפעה על ידי השפעה על ידי השפעה גבוהה, 000 השפעה גבוהה יותר, 000 השפעה גבוהה, 000 השפעה על פני השפעה לטווח ארוך, 000 השפעה גבוהה, 000 השפעה לטווח ארוך, 000, 000.

(ב) ב[[1924]] [[1924]]]]]] [[1924]]]]]] [[1924]]]]]] [[1924]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]

העשור הבא יקבע אם מבנים מהונדסים אלה יכולים לעבור מפלאי מעבדה לתערבויות קליניות שגרתיות.אם ההזרקות הנוכחיות מתקיימות, הנדסת רקמות פולשנית ישנה באופן יסודי את האופן שבו אנו מתייחסים לפציעות ההרסניות ביותר לעין, ומציעים תקווה היכן שהיום יש רק חושך.