מבוא להנדסת צ'יפס של Spinal Cord פציעות תיקון

פגיעה חוט השדרה (SCI) מייצגת את אחד התנאים הקליניים המאתגרים ביותר ברפואה המודרנית, לעתים קרובות וכתוצאה מכך שיתוק קבוע ואובדן של תפקוד אוטונומי מתחת לרמת הפגיעה. בעוד ההתקדמות בטיפול נמרץ ובשיקום שיפרו את ההישרדות ואיכות החיים, אף טיפול חוזר לא חזר על עצמו מחדש של תפקוד בחולי הנדסת דם ואפקטיביים חדשים, אך לעתים קרובות מתעלם מהכיוון הפילוסופי של ה-SCIology, הוא ההפרעה של המיקרו-ריקולאריקולאריקולאריק של הספין-גופי, אשר נפגעה.

פתופיזיולוגיה של פציעה של Spinal Cord and the Need for Revascularization

פציעות חוט השדרה יוזמות לפתרון אירועים מזיקים המשתרעים הרבה מעבר לטראומה המכנית.הפציעות הראשוניות של דלקת ריאות ומכשולים מקומיים - גרימת קידוד מיידי ואובדן של היתוך בתוך דקות, שלב הפגיעה המשני מתחיל: נזק צ'כאי בלבד אינו יכול לשרוד את תאי הדם המשתנים, לחץ חמצמיח, דלקת, ואפיסטוזיס וכתוצאה מכך, הסביבה ההיפופית של תאי עצבות הדם אינם מסוגלים להשיב את תאי הדם החיוניים לתפקודיים.

המונחים: Vascular Tissue Engineering

הנדסת רקמות וסילקונית משלבת שלושה אלמנטים ליבה: פיגומים ביו-חומריים, רכיבים סלולריים, ומזהה מולקולות.כל אחד חייב להיות נבחר בקפידה ושילוב כדי לבנות כלי דם פונקציונליים המשלבים עם מחזור המארח.

⁇ biomaterial Scaffolds

Scaffolds לספק את המסגרת המבנית של צמיחה פולשנית.עבור יישומי SCI, scaffolds חייב להיות ביו-תואמים, biodegradable, ויש לו תכונות מכניות דומות לרקמות עצביות.הם צריכים גם לתמוך בדבקות תאים, התפשטות, וריאציות שונות תוך מתן חומרים מיקרו-פרומיטיביים משופרים (Dollow-Dactation) כגון תרכובות אלקטרו-דלקתיות (Dactated) ו-diticicicicicicicicicicicicicicicial) כמו חומצה (Ricicicicicicicicicicicicicicicicicicicicial) כמו חומצה (Ricicicial) כמו חומצה gulating) כמו חומצה (Ricicicicicicicicicicicicicicial acid) ו-Ricicicicicial acid) ו-Ricial acid) חומרים המכילים חומרים המכילים חומרים המכילים חומצה (Dactated) כמו חומצה פולימרים) כמו חומצה פולימרים (Dactated) ו-Ricial acid (Dactated) כמו חומצה פולימרים) כמו חומצה פוליקולאריקולאריבית) כמו חומצה פולימרים (Dactated) כמו חומצה פולימרים

תאים ו-Progenitor Cells

רכיבים סלולריים הם חיוניים ליצירת כלי דם פטנט. תאים אנדואליים (ECs) ואת הפרוגנזורים שלהם - תאים פרוגניטיביים של אדמיניסטרציה (EPCs) - הם אבני הבניין הראשי.עבור SCI, מקורות אוטולוגיים כמו תאי עצב המוח של העצם (Nigd-derived EPCs) או מוליכים תאי גזע (iC-D) לעתים קרובות מקדם תאים עצביים שונים של גזע).

גורמי צמיחה וזיהוי מולקולות

גורמי צמיחה אנגזיים מניעים את היווצרות וההתבגרות של כלי דם. גורם צמיחה וסיקולארי 3 (VEGF) הוא הרגולטור של אנגוגנזה, קידום תפוצה של EC, הגירה ומבנה.עם זאת, מינונים גבוהים של VEGF יכול למשוך גורמים ראשוניים של מערכות הפעלה מחדש של תאיים (Flastic) כגון VEGFlastic Growth-Fders) , VEFlastic Growth Factors (D) VE-Fders) VEFD) VEGFlastic Growth Factors) VEFD) VEGFD) VEFD (D) VEGFlastic Active Active Active RepIVE VEGFlastic RepIVE) VEGFD (D (D) VEGFD) VEGFDIVE) VEGFDIVE) , , , VEGFlastic Reverses) VEGFlastic Reverse Growth Factors Active Reverse Growth Factors (RICD (R.

אסטרטגיות להחדיר רשתות וחילוניות ב-SCI

שתי אסטרטגיות עיקריות מועסקות כדי להחדיר את נגעים SCI: לפני vascularization של פיגומים לפני השתלה ובvascularization situ (מניעה כלי שיט מארחים רינגוט).

ספופילים מבוהלים

בגישה זו, פיגומים מושרשים עם ECs ותאים תומכים (למשל, pericytes או MSCs) ותרבות תחת תנאים מבוקרים כדי ליצור רשתות פרימיטיביות דמויות קפילרי לפני השתלה.רשתות אלה טרום-formed יכול להיות aastomose במהירות עם כלי שיט פונקציונליים על מטבוליזם, צמצום הזמן כדי למזג אווירי, יכול להיות מושג באמצעות bioreas-ilics-of-gation ארוך-of-of-to-ilated תאים.

המונחים: baru Vascularization

אסטרטגיה זו מסתמכת על התגובה האנגיוגנית של המארח ואספקת מולקולות פרו אנגיוגניות כדי לעורר את כלי שיט נודד מן הרקמה הבריאת הסובבת. biomaterials ניתן להנדס כדי להציג גורמים צמיחה באופן מבוקר מרחבי, יצירת ⁇ s אשר מדריך כלי שיט הנבטות. לדוגמה, הידרוג'ל מכיל מיקרוספירציות מעצימות של VEGF הוכח כדי למשוך לתוך מרכזי פחות או יותר מאשר שבועות מורכבים.

שילוב וחילון עם תיקון ניאל

המטרה הסופית היא לשחזר את הפונקציה הvascular והנוירונית בו זמנית. Composite scaffolds המכילה ערוצים להדרכה אקסוניאלית לצד vascular conduits מפותחים. Two-channels - אחד עבור כלי דם ואחד עבור עצבים - מי שהמבנה הארגוני של חוט השדרה הטבעי, Co-delivery של NSCs או תאים עם CDC משופרים יותר, הוא שיפור רב-מחדש של מחקר חלוצי של ESC.

עדויות קליניות והתקדמות אחרונה

גוף גדל של ראיות קליניות תומך פוטנציאל התרגום של VTE עבור SCI. להלן הם מחקרים בעלי חיים מרכזיים שקדמו את השדה:

  • (ב) טיפול בדוגמניות של ההרחבה:0.VEGF במודלים של קידוד מוטנטי: FLT:1 Controlled Delivery of VEGF באמצעות הידרוג'ל של fibrin שיפר את צפיפות כלי הדם והפחתת ה cavitation במודל של זיהום עכברים.comion תוצאות פונקציונליות, כפי שנמדד על ידי באסו, ביטי וברסנהאן (B) dico Motorsco Motor, שיפור משמעותי בהשוואה לבקרות (מקור:2FLT: F2D) ב-DGLT2DGR.
  • (ב) [ה]:0] רשתות vasculard-derived של תאים אנדלוסיים (ECM) נוצרו מיקרוסל פונקציונליים לאחר השתלת עכברים לאמונו-מיושבים.הכלי המשולבים עם שקע מארח ונשארו פטנטים ל-8 שבועות (מקור:F:2wave Communications: 3F: 3F).
  • (ב) גישה של תאים ספוגים: ⁇ FLT:1 ; A Multi-channelagen התנגשות עם תאי גזע עצביים ותאים נוסטליים נבדקו במודל Canine SCI.קבוצת הטיפול הראה באופן משמעותי יותר axons מחוספס ושיפור תפקוד ה-hndlimb לאחר 12 שבועות (מקור:FLT2:2Pubed מחקר על SCILDD) ניתן ל-SCDILDD.
  • (ב) [15] הזרקה של הידרוג'ל מבוזרת: ⁇ 1 (בהנחה:0) , מיקרו-גלים בעלי דם רב-ממדיקים המכילים HUVECs ו-MSCs הועברו לשדים חמורים בחולדות.המיקרוגלים יצרו במהירות אסטמורמים והורידו את גודל היטל על ידי 40% ביחס לפקדים (מקור:2Pubed על-Med מחקר ב-DIable עבור microgels for micropjectable for microFLTs for microGIGIGIGIGIGIGIGE).

מחקרים אלה מפגינים יתרונות עקביים של שיפור התיעוב, אבל הם גם מדגישים את הזמינות בתוצאות בהתבסס על מודל פציעה, מקור תאים, עיצוב פיגומים.לא ספק, מודלים בעלי חיים גדולים (למשל, חזירים, לא אנושי פרימטים) משמשים כעת לגשר על הפער בניסויים קליניים. מחקר שנערך לאחרונה במודל מיניפגאני באמצעות VEGFrel-relage-olding affal-Ring s-Rolding הראה כיפוף של 6 חודשים לאחר מכן.

אתגרים ומגבלות

למרות עידוד נתונים לפני הטיפול, יש להתגבר על כמה מכשולים כדי לתרגם אסטרטגיות VTE לטיפולים קליניים עבור SCI:

  1. (FLT:0) יציבות וכושר ההבשלה: FIRLT:1) כלי שיט חדשים נוצרו לעתים קרובות להיות דליפה או רגרס לאורך זמן בגלל סיקור לא מספיק חדיר.אסטרטגיות לגייס אסיאטים ומייצבים מלמברנס במרתף צריך עוד זיכוך.
  2. (FLT:0 Blood-spin Barrier) שחזור:FLT:1 בעוד Revascularization הוא חיוני, BSCB חייב להיות משוחזר כדי למנוע edema ונוירויפלציה. גורמים אגוגניים רבים להגדיל את יכולת ה BSCB.
  3. (FLT:0) אינטגרציה עם רקמת מארחת:FreaLT:1 זר הפיגמומים יכולים לגרום דלקת כרונית, צלקות גליות, או חוסר התאמה מכני. Biodegradation חייב להיות זמן כדי להתאים את ההבשלה של כלי שיט.
  4. (FLT:0Cell Survival and engraftment: ⁇ 1) המיקרו-סביבון העוין של חוט הפצוע -hypoxia, דלקת, מתח oxidative - יכול להרוג תאים מושתלים לפני שהם יוצרים כלי שיט.
  5. (FLT:0) ייצור בקנה מידה בקנה מידה ומכשולים רגולטוריים:FLT:1 דרישות ייצור עבור תאים ברמה קלינית, פיגומים ומערכות אספקת גורם צמיחה הם מורכבים ויקרים.
  6. (FLT:0) ההטרוגניות של SCI:03FLT:1) פציעות משתנות במידה רבה במיקום, חומרה ו כרוניות. גישה יחידה VTE עשויה לא להתאים לכל החולים; טיפולים מותאמים אישית או המשלבים עשויים להיות נחוצים.

התייחסות למגבלות אלה תדרוש שיתוף פעולה בין-תחומי בין חומרים, ביו-מנועי, נוירו-מדעיסטים, ומרפאות.עבור סקירה מקיפה של אתגרים, התייחס ל-FLT:0 המכון הלאומי להפרעות נוירולוגיות ושבץ (NINDS) SCI מחקר SCI PH 1.

דרישות עתידיות וסיכויים קליניים

במבט קדימה, כמה כיוונים מבטיחים צפויים לקדם את VTE עבור SCI:

  • (FLT:0) biomaterials:FLT:1 hydrogels להגיב רמזים אנזים מן המיקרו-סביבה פציעה (למשל, ממטריקס מתכתלופרופרופרוטאינים) יכול לשחרר גורמי צמיחה רק היכן ומתי צריך.
  • (FLT:0) עריכת תאים הנדסה: FLT:1 [CRISPR-edited iPSC-derived ECs כי overexpress Pro-survival גורמים (למשל, Akt, Bcl-2) או נוירוטרופינים חשאיים יכולים לשפר את הvascularization ואת הגנת המוח.
  • (FLT:0) הדפסה ביולוגית של כל מבני הטבורים הכלולים:Felo1 הדפסה פלחי חוט ספציפיים לחולה עם ערוצי vascular מוטבעים היא מטרה שאפתנית אך אפשרית, חוקרים כבר יש רקמת עצבית מוטבעת ביולוגית ששמרה על יכולת במשך שבועות ב vitro.
  • (FLT:0) שילוב גירוי חשמלי עם vascularization:BuildFLT ( 1:1 שדות חשמליים) יכול להנחות הן צמיחה אקסוניאלית ויישומי כלי שיט.
  • (FLT:0Clinical Trialion: FLT:1, הניסוי הראשון-אנושי של הידרוג'ל משוחרר עבור SCI צפוי בתוך חמש השנים הבאות, בהתבסס על הדרכה של ה- FDA לאחרונה למוצרים רפואיים רגנרטיביים.

התקדמות בהבנה של הצלב המולקולרי בין תאי גזע עצביים וגזע עצבית גם תחדד מטרות טיפוליות.הרעיון של "נינובה עצבית" - שבו תאי גזע עצביים מתגוררים ליד כלי דם - הוא החל ישירות לתקן SCI. על ידי תיקון נישה זו, VTE עשוי לאפשר מנגנוני תיקון אנדוגניים לתפקד ביעילות רבה יותר.

מסקנה

הנדסת רקמות וסילקונית מציעה גישה טרנספורמטיבית לתיקון פציעות חוט השדרה על ידי התייחסות ישירה לבעיה הבסיסית של Ischemia ו- perfusion ירודה.באמצעות העיצוב של פיגומים ביומטיים, הכללה של תאים אנדואליים ותאים גזע מתאימים, ו- spatio מבוקרת זמנית של גורמי צמיחה, החוקרים מפתחים טכנולוגיות הנדסיות שמשחזרות את המיקרו-מוחות ויוצרות מחדש של מחקרים קליניים גדולים, ודגמיים, אך הן ממשיכות לשפר את ההתחדשות של מחלות עצביות, אך הן מבטיחות, אך הן יציבות עצביות, אך הן יציבות עצביות, אך הן יציבות עצביות, אך הן יציבות עצביות, עם התפתחותיות, אך הן מבטיחות, עם התפתחותיות, עם התפתחותיות, עם התפתחותיות, עם התפתחותיות, עם התפתחותיות, עם התפתחותיות, עם התפתחותיות, עם התפתחותיות מתקדמות, עם התפתחותיות, עם התפתחותיות, עם התפתחותיות, עם התפתחותיות, עם התפתחותיות, עם התפתחותיות, עם התפתחותיות, עם התפתחותיות, עם התפתחות טכנולוגיות הנדסיות מתקדמות של טכנולוגיות הנדסיות, עם התפתחותיות, עם התפתחותיות, עם התפתחותיות, עם התפתחותיות, עם התפתחותיות, עם התפתחותיות, עם התפתחותיות, עם התפתחותיות סביבתיות מתקדמות, עם התפתחותיות