הקרן לתיקון אשקולי

כלי דם הם רקמות פעילות חשמלית. תאים אנדואליים, אשר קו את המחלה lumen, ואת תאי שריר חלקיים חלקה כל הזמן תחושה להגיב תנודות פוטנציאליות membrane, ⁇ onic, שדות חשמליים אנדוגניים שנוצרו במהלך התפתחות, ריפוי הפצע ודלקת. אלה אותות ביואלקטריים תזמורתיים מקיפים תהליכים חיוניים כגון הגירה (galvanxis), התפשטות, היערכות, חשאית ואפקטיבי של גורמים פתורים של תפקוד דם פתורים פתורים פתורים פתורים תקינים.

Defining Electroconductive Biomaterials

ביו-חומר אלקטרו-מוליכים הוא כל חומר שיכול להעביר אלקטרונים או ions ברחבי המבנה שלה, ובכך לתמוך בזרימת זרם חשמלי 0.1V בהקשר של הנדסת רקמות, חומרים אלה חייבים לשלב פונקציונליות התנהגותית עם ביו-גמישות, תהלוכות, ולעתים קרובות ביו-דידיות (Balphability) בפולימרים בדרך כלל עולה מעמוד השדרה הפונקציונלי של החלפת אג"ח חד-פעמיים ופרק כפולים, אשר חייב "ל" עם תורמי"חמיים חשמליים הכרחיים חשמליים כדי למלא את התכונות של מערכת הפעלה מינימלית אבטחה אחת או למלא את התכונות של תפקודים ניידים (S) עבור תפקודים (S) מוליכים למחצה (S) של מוליכים למחצה (S) של מוליכים למחצה) באופן קבוע (S) כדי למלא את דרישות פונקציונליים (Squarelimate) עבור מוליכים למחצה) עבור מוליכים למחצה).

פלטפורמות חומריות ל-Competive Vecular Scaffolds

ספרייה מגוונת של חומרים אלקטרו-מוליכים פותחה עבור הנדסת רקמות פולשנית, כל אחד מציע יתרונות ברורים מבחינת מוליכות, חיזוק מכני, כימיה פני השטח ואינטראקציה ביולוגית.

פולימרים מוליכים (CPs)

(החומרים המפוזרים) מהווים את השיעור המלומד ביותר של ביו-חומרים בעלי תפקוד ביו-חומרי ב- pH (FLTs) אשר ניתן למזג את ה- pH (pLT) באופן נרחב, את ה- pH-pine-pine (pli) לזיהומים חשמליים (pine-Flowic) שלהם, עם LT2ED) והתאמה עם רקמות ביולוגיות.

פחמן ננומטר

כלוטרופים מספקים מוליכות חשמלית יוצאת דופן בשילוב עם כוח מכני יוצא דופן. Graphene ו- גרף oxide (GO) עופרת) אך הם גליונות דקים של פחמן כפול-היברידיים המציגים פתרונות אלקטרו-מגנטיים גבוהים מאוד, שטח משטח מסיבי עבור אי-יציבות צמיחה, ואת היכולת לקדם פיזור תאים אנדוגרפיים ו-קוגניציה משמעותית (Folcanated) הוא חיזוקים של גרף (Ricial) של photogenic).

מערכות ננויות ו-Inorganic Nanostructures

(הופנה מהדף "נונו-חומרים" מציעים מוליכות פנימית גבוהה ותכונות אופטיות ייחודיות או קטליטיות (FLT:0) nanoparticles (AuNPs) ,3 , הם בעלי יכולת ביולוגית גבוהה, להקל על פונקציונליות משטח נוחה באמצעות כימיה גלימה-זהברכה (Gol-Liform) אשר יכולה לשמש ליצירת רשתות התנהגות מוליכים באופן נרחב בתוך מטבוליזם:2Silverpicial (Activeicial) אשר דורש זיהום המכילהחומרים).

Composite and Hydrogels

כדי להתגבר על המגבלות של כל סוג חומר יחיד, החוקרים יותר ויותר הידרוג 'לגליל מורכבים המשלבים חומרים ממטריקס פולימריים כגון קולגן, ג'לטין methacryloyl (GelMA), או alginate עם מילויים מוליכים. אלה מרוכבים להשיג סינרגיה מתקדמת של תכונות: הידרוג'ל נוקשה מספק סביבה מיוגנית, קומפקטית שאינה מתאימה, אשר תומכת ב-מפסציה ומשתנים חומרים מזינים, תוך כדי פיזור אופטיים, תוך כדי מילוי של חומר מגנטי, או פיזור מגנטי, או מטבוליזם מתאים, כמו מטבוליזם, כמו מטבוליזם, מטבוליזם, מטבוליזם, פיזור מגנטי, מטבוליזם, כמו מטבוליזם, כמו מטבוליזם, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000.

מנגנונים של חידושים משופרים וחילוניים

פיגומים אלקטרו-מוליכים לקדם תיקון פולשני באמצעות מספר מסלולים ביולוגיים מתרבים.

Galvanotaxis ו-Mobile Migration

שדות חשמליים אנדוגניים וקיצוניים מכוונים הגירה תאים מקוטבים.תאים אנדואליים ותאים שרירים חלקים מבטאים ערוצי יון, משאבות, והובלתם באופן סימטרי בתגובה לשדה מוחל.ההפיצול החידוש של קולטנים משטח, במיוחד אינסטיפרינים וקולטני גורם צמיחה, מוביל לכוון תנועה לעבר קטוד או aode.

המונחים: Pro-Angiogenic Signaling

גירוי חשמלי הוכח כדי לרסן את הסוד של גורם צמיחה רב-וסקולרי (VEGF), גורם צמיחה בסיסי fibroblast (bFGF), וגורם צמיחה רב-עוצמה (PDGF) חומרים מוליכים יכול להתרכז ולהציג את גורמי הצמיחה האלה תאים באמצעות מודעות אלקטרוסטטיות, שיפור זמינותם הביולוגית.

צומת תאים ותפקוד גדר

מונותל פונקציונלי דורש צומת תאים הדוקים.מחקרים על פיגומים מוליכים עשויים PEDOT:PSS ו גרפן להפגין עלייה של vascular endotal gulein (VE-cadherin) ו zona occludens-1 (ZO-1), המוביל להפחתה של חדות ותפקוד משופר.

סליחות של תגובת בני הערובה

התגובה החיסונית של vascular graft השפעה עמוקה על השיפוץ שלה ואינטגרציה בסופו של דבר. חומרים אלקטרו-מוליכים יכולים לשנות את הקיטוב מקרופילג מ- pro-inflammatory M1 phenotype לעבר פרו-רבנים M2 phenotype. לדוגמה, פוליפיאולי עם מוליכות בינונית לקדם את הסוד של דלקת נגד דלקת נגד דלקת נגד דלקת ריאות כגון 10G2 חיסון נגד דלקת ריאות ו-חומצה דלקת ריאות.

אסטרטגיות ל-Gateive Grafts

עיבוד חומרים אלקטרו-מוליכים לתוך grafts שימושיים קלינית פולשני דורש טכניקות ייצור מתקדמות משמר מוליכות תוך עמידה בדרישות מבניות ומכניות של כלי היעד.

אלקטרו-סמנינג

אלקטרוספינינג היא השיטה הנפוצה ביותר לייצור ננופיברווס פיגומים המחקים את הארכיטקטורה של המריצה חוץ סלולרית Native.לבד פולימרים מוליכים (PEDOT:PSS, PPy) או פיזור ננו-חומרים פחמן (CNTs, GO) לתוך רשת פולימרומית של חברת פוליפטרון (PCL) או פוליאוריטנים מאפשרים ייצור של התנהגות מטושטשת ומולקולרית יותר.

3D Bioprinting

ביוגרף מבוסס-העתק מאפשר את הפירוק המדויק של ביו-ביונים מוליכים המכילים תאים, פולימרים, ומלאי התנהגות. טכנולוגיה זו מאפשרת את ייצור של ספציפי למטופל, אטומטי בצורת vasduments עם מוליכות מרחבית מבוקרת-מרחבית.coms מוליכים על בסיס GelMA מעורב עם תחמוצת גרפין מופחתת או ננו-חוטים היו לבנות תאים משולבים של תאים פעיל של תאים של פתרון תאי נשימה.

שינוי פנים וקידוד

קיים קליני אישר vascular grafts, כגון מורחב פוליטרהפלורופרנולן (ePTFE) ודאקורון, סובלים ממסת שוליים גרועה, במיוחד ביישומים קטנים של מטר.מאט פולימרים אלה עם שכבות אלקטרו-מוליכים למחצה הוא אסטרטגיה מעשית כדי להקנות ביואקטיביות ללא תכנון לחלוטין של תהליך הייצור.

המונחים: vo Outcomes

התרגום של פיגומים מוליכים מן הספסל לצד המיטה הוא מוערך במספר גדל והולך של מחקרים פרה-קליניים.במודלים של החלפת אמנותיים, grasive fts הראו שיעורי פטיות גבוהים בהשוואה לא מוליכים, במיוחד בתוך קרינת הדם הקריטית (< 6 מ"מ) מחקרים אלה מדווחים באופן עקבי על היחלשות מלאה בתוך 4 שבועות, מלווה בשכבת תאי עצב יציבה יותר.

אתגרים בדרך לתרגום קליני

למרות ההתקדמות העצומה, יש להתגבר על כמה מכשולים לפני grafts פולשני אלקטרו-מוליכים להיות אופציה קלינית סטנדרטית.

זמינות ושקיפות

הבטיחות ארוכת הטווח של ממלאי התנהגות, במיוחד צינורות פחמן וננו-חלקיקי כסף, נותרה דאגה עיקרית.חשיפה Chronic חלקיקים שאינם ניתנים לשכפול יכולים להוביל להצטברות בכבד, pleen, לימפואטים.Rirorous רעילים רעילים רעילים פרופילים והתפתחות של פולימרים מוליכים ביולוגית לחלוטין הם מחקר עדיפויות פעיל.

בקרה על Biodegradation

פיגמנטים אידיאליים של vascular בהדרגה כפי שהוא הוחלף על ידי רקמות Native. רוב הפולימרים בעלי ביצועים גבוהים (PPy, PEDOT) הם לא ניתן למדידה.שילוב של פלחים מפוצצים לתוך עמוד השדרה פולימר או עיצוב תרכובות להשאיר מאחור רק מונומרים לא מזיקים על הידרוליזה הוא אתגר סינתטי.

ייצור סקאלה ו Sterilization

באופן הדדי מייצור grafts מוליכים עם תכונות מכניות וחשמליות עקביות בקנה מידה קליני רלוונטי הוא לא-trivial. יתר על כן, שיטות sterilization סטנדרטי כגון autoclaving ו ethylene oxide חשיפה יכול degrad פולימרים התנהגותיים או לשנות את ננו-חומר מורפולוגיה.

המונחים: path

grafts פולשנית מסווגת כמוצרים משולבים כי הם משלבים מכשיר רפואי (הגרפט) עם מנגנון ביולוגי ( גירוי חשמלי) תהליך האישור הרגולטורי תחת מינהל המזון והתרופות האמריקאי (FDA) דורש לא רק את הבטיחות והיעילות של החומר אלא גם שליטה חזקה על הפרמטרים גירוי חשמלי, אשר מוסיף מורכבות לתכנון הניסוי הקליני.

כיוונים עתידיים וטכנולוגיות מתפתחות

התחום מתפתח במהירות לפתרונות מתוחכמים ומותאמים אישית יותר.

חומרים biohybrid וחיות

הגדלת פולימרים מוליכים עם תאים חיים במהלך ייצור יוצר באמת גרפטים ביואקטיביים. Co-culturing endotal progenitor תאים חלק שרירים בתוך ממטריקס ג'למה מוליכים יכול לייצר בניין טרום פולשני כי התבגר במהירות על השתלה.

המונחים: Wireless and Self-Powered Stimulation

מתן גירוי חשמלי ללא חוטים סחניים הוא מטרה עיקרית.מערכות המבוססת על nanomaterials אדזואלקטריים, אשר מייצרים מטען בתגובה לעיוות מכני ממחזור הלב, מציעים גישה אלחוטית, מופעלת עצמית. טריבואלקטרית ננוגנים (TENGs) נחקרים גם כדי לרסן אנרגיה מפולציה vascular ו לספק אותה ישירות ל- ftgra.

למידת מכונות לפרוטוקולים מתוכנתים

תגובות תאים לגירוי חשמלי תלוי במשתנים רבים, כולל כוח שדה, תדירות, מחזור חובה, ומשך. אלגוריתמי למידת מכונה יכולים לחפש ביעילות את המרחב הפרמטר העצום הזה כדי לזהות פרוטוקולי גירוי אופטימליים עבור תוצאות ספציפיות, בין אם למקסם את ההגירה של תאים קצה הרחם או קידום של החוזה תאים חלקיים של השריר.

מסקנה

חומרים אלקטרו-מוליכים מייצגים מעמד רב עוצמה ורב-תכליתי של biomaterials המסוגלים להנחות באופן פעיל ו מאיץ מחדש של רקמות פולשניות. על ידי שילוב פולימרים מוליכים, פחמן ננו-חומרים, או nanostructures מתכתיים לתוך פיגומים ביולוגיים לא-תואמים, החוקרים יכולים ליצור מיקרו-סביבהרסום הרסני של חומרים מתקדמים, המקדמת הגירה תאים, מניעת צמיחה, ועיוות מהיר בעוד אתגרים משמעותיים של פעילות גופנית, ואפקטיביים, וטכניקות מתקדמות, ייצור, הן יעילות, הן שיטות למידה, חומרים מתקדמים, חומרים מתקדמים, ואפקטיביות, הן שיטות מתקדמות, חומרים מתקדמים, ייצור.