היכולת מהנדס רשתות vascular פונקציונליות נשאר אחד היעדים מאתגרים אך חיוניים ביותר בהנדסת רקמות ותרופות רגנרטיביות.ללא אספקת דם בנויה, רקמות מנדסות עבות לא יכולות לשרוד לאחר השתלה בשל חוסר חמצן וחומרים מזינים.מיקרופאבריקסד ערוצים - מונעות מראש מיקרו-ממדיים - אסטרטגיה עוצמתית להדריך את היווצרותן של vasculaa מלאכותי על ידי חיקוי פיזי, ובכך יכולות לשלב את המנגנונים מכניים, אשר יכולים לשלב את התכונות הפיזיים, תוך כדי לשלוט על ידי שיטות בקרה אופטיים, תוך כדי שימוש בטכניקות אלקטרו-ידי תאים מכניים, אשר יכולות לשלוט על-ידי תאים מכניים, ובכך ליצור תכונות מכניים, אשר יכולות לשלוט על-ידי היווצרותן, אשר יכולות לשלוט על פני השטח, ובכך ליצור תכונות אלקטרו-ידי תאים חשמליים, אשר יכולות לשלוט על ידי היווצרותן, ובכך ליצור תכונות מכניות, אשר יכולות לשלוט על-ידי תאים חשמליים, אשר יכולות לשלוט על-ידי תאים חשמליים, ובכך, אשר יכולות לשלוט על-ידי היווצרותן, אשר יכולות לשלוט על-ידי תאים חשמליים, שיטות בקרה אופטיים, אשר יכולות לשלוט על-ידי תאים חשמליים, ובכך ליצור תכונות מכניים, אשר יכולות לשלוט על-ידי היווצרות של תאים חשמליים, אשר יכולות לשלוט על-ידי תאים

ערוצים מיקרו-מפרקים: כלי זהירות להנדסת אשקולארי

כלי דם טבעיים נוצרים באמצעות שילוב של אנגוגנזה (התקבלות מן הכלים הקיימים) וvasculogenesis (de novo ההרכבה של תאים ימיים) תהליכים אלה מסתמכים על משחק עצמי מורכב של ⁇ כימי, ממטרים חוץ סלולריים (ECM) אינטראקציות מיקרו-מחוסן (מתאים) ומחילים חשמליים) מדגימים רבים של אותות אלה באופן מבוקר, שניתן לייצר אותם ממרחק של מאות חומרים כימיים (מדומים) או מ-מדומים (מדומים (מדומים) או ממיקרו-מדומים (MSDicicial) או מ-Dirdicial) כגון:

טכניקת ייצור ושיקולים חומריים

כמה שיטות מיקרו-פטרייה מתקדמות מותאמות מהמערכות המוליכים למחצה ומיקרו-אלקטרוניקה (MEMS) כדי ליצור ערוצי בקנה מידה vascular.בחירה של טכניקה תלויה בהחלטה הנדרשת, חומר, תלת-ממדיות, והתאמה עם תרבות התא.

לימוזינה

ליתוגרפיה רכה נותרה השיטה הנפוצה ביותר עבור ייצור ערוצי מיקרו-השפעה בהנדסת רקמות.זה כרוך ביצירת תבנית אדן באמצעות photolithography על סיליקון wfer, ולאחר מכן ליהוק אלסטומר - באופן רטי PDMS - על התבנית לייצר מחוספס דפוס לאחר ריפוי. PD הוא שקוף, גז חד-משמעי, ו bioconcontrated, מה שהופך אותו אידיאלי עבור התבוננות בתבניות של תאים כגון c-Fretreto-preto-preto-to-to-pretreto-to-to-to-to-preto-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-

כדי ליצור פיגומים biodegradable, ליתוגרפיה רכת ניתן ליישם על הידרוגלילים טבעיים או סינתטיים על ידי העתק של עובש של חומרים מקודשים (למשל, ג'לטין, אלג'ין, אלג'ין, או פלואורי F-127) לאחר הידרוגל הוא חוצה קישור, התבנית הקרבית מומסת או תרמית, משאיר מאחור רשת חלולה.

צילום: Photolithography

Photolithography משתמשת אור כדי להעביר דפוס גאומטרי מ photomask לחומר רגיש תמונה (פוטסטרי) על תת-קרקעית מסורתי photolithography מייצרת 2D דפוסים, אבל ערימה של שכבות מרובות או באמצעות חשיפה נוטה יכול ליצור מבנים 3D rudimentary 3D. ההתקדמות האחרונה ב FLT:02 photonization FLT:1), המאפשר כתיבה ישירה של 3D ערוצים רגישים בתוך רזולוציה גלילאוטית זה יכול להיות ⁇ אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אטמומית (כולל תכונות).

3D Bioprinting

(התאמת vasion מבוססת ו- ink-jet bioprinting הופיעו כשיטות גמישות לייצור ערוצים דמויי vascular בתוך הידרוגלס של תאים-laden. על ידי הדפסה של דיו מקודש (למשל, ג'לטין, פלואורי, או פחמימות) בתבנית הרצויה, ואז מחלחלים אותו עם כמות גדולה של הידרוג'ל וכתוצאה מכך הסרת חומר הקרבי, יכולים ליצור גישה צלולה של תאים ג'ליקמיים (Ficial) של 2, לדוגמה, לדוגמה, לדוגמה, CCC-DLCDLCDLC) ב-CREFicial CREDLCDLCDLCI.

לייזר Ablation

דלקת לייזר Femto השני יכול לעגל microchannels בתוך הידרוג'ל או אפילו רקמות חי עם דיוק גבוה. הדופק לייזר vaporize חומר מקומי, יצירת ערוצים קטנים כמו כמה מיקרומטר בקוטר. שיטה זו אינה דורשת תבנית או שקורית יכול ליצור אתגרים 3D שרירותיים.זה שימושי במיוחד עבור ייצור ערוצים מזחלות צפופים או בתוך תאים פגומים אלה, אבל יכול ליצור נפחים גדולים יותר, אבל יכול ליצור תאים פגומים.

התנהגות סלולרית באמצעות עיצוב מיקרו ערוצים

ההצלחה של vascularization מונחה מיקרו-ערוצי תלויה כמה טוב התכונות הפיזיות והכימיקליות של הערוצים משכפלים את תאי המיקרו-סביבה הילידים. תאים אנדואליים (ECs) ציטוגרפיה, קשיחות, מתח Shear, והם מגיבים על ידי ארגון מחדש של השלד שלהם, קיטוב, ויצרו מבנים lumen.

Cues: Topography, Geometry, ו Stiffness

רוחב ערוצים, גובה וריפוי מתכתיבים את היישור של ECs. .ערוצים ישר לקדם היערכות בלתי- ⁇ , בעוד שקוגניציות מעודדות נבטות. ערוצים עם קוטרים מתחת ל-50 מיקרומטרים של ECs כדי ליצור מונושכבת הקיר הפנימי, ומייצרות סמן פטנט (FLT:0) מגע "מגע" אפקט LT 1 מתווך על ידי מצע של רשתות מתכתיות (אונדק) אופייניות יותר) כמו גם על פני השטח (או מטריקס) מחסנים) מחסנים יציבים (או יותר).

[הדגש על זרימת הנוזלים הוא עוד רמז פיזי קריטי כאשר מטבול בשיעורי זרימה פיזיולוגיים (0.5-10 dyn ס"מ-2), קרינת ECs עם כלי שיט הוסטה, כגון:0KLF2cioFLT:1 ו-FLT:2 [i] ;2] ;2 [iNOSofFLT 3: 3] והם מתאימים לכיוון של זרימה מדויקת מאפשרת שליטה מדויקת ותפקוד עצמאי.

ארכיון תגיות: growth factor Gradients

טבעי אנגוגנזה מונע על ידי ⁇ s של גורם צמיחה רב-לשוני (VEGF), גורם צמיחה בסיסי fibroblast צמיחה (bFGF), ו angiopoietins. Microchannels ניתן לשנות כדי להציג את הגורמים האלה באופן מבוקר מרחבי - לדוגמה, על ידי הטמעת חלקיקים ממריצים צמיחה בקירות או באמצעות מיקרו-דלקתיים של תאים.

אינטראקציה סלולרית-Matrix

הרכב ECM בתוך וסביבות הערוץ ממלא תפקיד כפול: הוא מספק תמיכה מבנית ומציג אותות ביוכימיים. ערוצים המהדהדים ב הידרוגלז עשיר בהתנגשות I ו fibrin תמיכה בהפצת EC חזקה ונבטים כי אלה מסטרולים מכילים אתרים מייצבים מיקרו-מדומים (למשל, רצפים של RGD) והופכים להיות משוחזרים על ידי תאים מטבוליים-מסלולאריים (מ"מספקים) המאפשרים) עם תאים מעגליים-מתאים משולבים-מתאים חסומים (מדומים (Glinkicיים) עם תאים חשמליים) עם תאים חשמליים) עם תאים חשמליים (Glinkic-Ric-מתאים משולבים עם תאים גמישים) עם תאים חשמליים (Glinkicיים (Glinkicיים) עם תאים גמישים) ו-Ric-Ricialיים) עם תאים עם תאים עם תאים גמישים (Glinkic-Ric-Ric-מתאים עם תאים גמישים עם תאים גמישים) עם תאים גמישים עם תאים גמישים עם תאים גמישים עם תאים גמישים) ו-מסוגלים) ו-Rlinkicial-Ric מופעלים) ו-Rlinkic מופעלים) ו-Rlimate

המונחים: Functional Vascular Networks

ברגע שהתאים מושרשים והערוצים מבולבלים, סדרה של אירועים סלולריים מובילה להיווצרות רשת vascular מחוברת ופונקציונלית.

תא אנדומנגנזה ו- Lumenogenesis

בתוך שעות של תצפיות, ECs לדבוק בקירות המיקרו-ערוציים ולהתחיל לארוך.ב-1-3 הימים הבאים, הם יוצרים מונוטרה בולטת מול הערוץ כולו.בערוצים רחבים יותר מ- 50 מיקרומטר, ECs עשויים בתחילה לכסות את הרצפה והתקרה, ובסופו של דבר לדבוק כדי ליצור מברשות cylindrical lumen.com היווצרות של מנטרל- VE-Cent-Cent-Si-Si-Fercdexi-Fercdexi-S) הוא חיוני עבור פונקציות פונקציונליות (מחץ: LT-Fon-Fercdcdcdcdcdcdcdcdcdcdcdcdcdcdcdcrelicdcdcdcdcdcdcdcdcdcdcercdcdclimate) אשר פותחומטרהחליפטורף (מחץ: LT-Fercdcdcdcdator-Fercdcloamin-Fercdclicdcdcdcdcdatory: LT-to-to-to-

גיוס כספים ו-Vircular Maturation

עבור יציבות ארוכת טווח, capillaries חייב להיות עטוף על ידי pericytes או תאים שרירים חלק.מיקרו ערוצים שנעשו hydrogels יכול לשלב תאים אלה קירבי סביב ממטריקס שמסביב. כאשר המדיום מכיל גורם צמיחה מצטבר (30 BB (PDGF-BB), perictes נודדים לעבר ערוץ EC-lined ולהגדיל תהליכים מגע כי הצינור הסופי של מחזור הדם (הדלקתיים) יש כמה קבוצות דלקתיות גדולות של דלקת מפרקים (דלקתיים) לאחר מכן) כדי להפחית את תאיים של תאים חשמליים (דלקתיים) לאחר מכן) של תאים חשמליים (דלקתיים גדולים יותר של תאים חשמליים) ולהפחית דלקת מפרקים חשמליים (דלקתיים) של תאים חשמליים (דלקתיים גדולים יותר של תאים חשמליים) כדי להפחית את תאי דלקת מפרקים) כדי להפחית את תאיים גדולים יותר של תאים חשמליים (דלקתיים גדולים יותר של תאים חשמליים) ולהפחית את תאי דלקת מפרקים) של תאים חשמליים (דלקתיים) של תאים חשמליים (דלקתיים גדולים יותר של תאים חשמליים (דלקתיים גדולים יותר של תאים חשמליים) ולהפחית את תאי דלקת מפרקים חשמליים (דלקתיים גדולים יותר של תאים חשמליים (דלקתיים גדולים יותר של תאים חשמליים) ולאחר מכן) כדי להפחית את תאי דלקת מפרקים חשמליים) כדי להפחית את תאי דלקת מפרקים חשמליים) ולאחר מכן) כדי להפחית את

« « « אסטומיוזיס

בסופו של דבר, הרשת המבנית המונדסת חייבת להתחבר למחזור המארח (אם מושתל) או לנמלים נוזליים נוספים (עבור FLT:0in vitroofFLT:1 מודלים) מיקרו ערוצים לעתים קרובות נועדו עם נמלים אינלטים ויציאה לפירוק מתמשך.InFLT:2in vivoFLT 3, ערוץ ממונדס יכול להיות פעיל אדסנסציוני לדג'לוקסד לדג'ר, והוא המשיך למיקרוסקופ אלקטרוני של מספר שבועות.

יישומים בהנדסת צמיגים ומחלות מודלים

מערכות ערוצים מיקרו-מחוסנות אינן רק כלי מחקר - יש להן יישומים מעשיים שמקיפים את פיתוח התרופות, ביולוגיה של המחלה, וטיפולים רגנרטיביים.

סופרמרקט-on-a-Chip Platforms

היישום הבוגר ביותר הוא "שלל-on-a-chip" או "אורגן-on-a-chip" פורמט, שבו מיקרו-ערוצים התואמים עם ECs משולבים עם תאים ספציפיים אחרים של איברים אחרים (למשל, hepatocytes, קרדיוציטים, מכניקת זיכרון ריאות, תאים אפיתליים ריאהיים בולטים).

תרופות סקר וטוקסיקולוגיה

(מיקרו-ערוצים מספקים סביבה מבוקרת ללימוד טיפולים vascular-targeted.חוקרים יכולים לטבול סמים באמצעות הערוץ ולדיד השלמות של מחסום קצה-החללית, מעכבי אנגוגנזה (למשל, על ידי תרופות אנטי-VEGF), או היווצרות thrombus.הנפח הקטן של מערכות מיקרו-השפעה מפחית את צריכת הגמישות ומאפשר הדמיה גבוהה.

המונחים: Vecularized Tissue Grafts

עבור תרופות רגנרטיביות, המטרה הסופית היא ליצור מבנה רקמה עבה, מושתל כי הוא pre-vascularized באמצעות microchannels. רשתות Pre-vessel יכול להיות קו עם ECs-derived החולה ולאחר מכן מחובר כירורגית לשקע המארח, צמצום הזמן הדרוש עבור כלי שיט מארחים (אשר לעתים קרובות נכשל עקב hypoxia עבודה לאחרונה הוכיח כי מיקרו-ערוצים המכיל תאים משולבים עם תאים פגומים זה יכול להישאר חיתקטיביים.

אתגרים וכיוונים עתידיים

למרות התקדמות יוצאת דופן, כמה מכשולים נותרו לפני vascularization מונחה מיקרו-ערוצי הופך כלי קליני שגרתי.

(FLT:0)איכותיות: 1.10.10.1 שיטות ייצור נוכחיות לייצר דגימות קטנות (גודל מ"מ) עם מספר מוגבל של ערוצים.יצירת רשת כלי דם התואמת את צפיפותם ואת המורכבות של איבר אנושי (למשל, כבד או כליה) ידרוש ציוד גבוה, טכניקות אוטומטיות. 3D הדפסה הוא קנה מידה, אבל פתרון ומהירות הם עדיין סחר-offsoffs.

(FLT:0) יציבות לטווח ארוך: 1 ערוצים EClined ב הידרוג'ל לעתים קרובות מידרדרים במשך שבועות בשל התחדשות ECM המיושמת תאים. Balancing matrix cross-linking כדי לאפשר שיפוץ תוך מניעת קריסת קשה. Co-תרבות עם perictes משפרת את היציבות, אך השגת לטווח ארוך (>1 חודשים) נדיבות לספינות ילידיות נותרה אתגר.

(ב) כאשר שתלים הם אנסטומוס, לעתים קרובות יש חוסר התאמה בתכונות מכניות (הסתה) וסימנים ביוכימיים, המוביל ל-rombosis או היפרפליגזיה חמקמקה (למשל, ציפוי עם heparin או anti-inflammatory peptation) עשוי להפחית את ה- 3.

(ב) ,0) אינטראקציות תאים heterotypic:FreaLT:1 vascular רשתות באמת vascular מוקפות סוגים מרובים של תאים (fibrolasts, מקרופילים, תאי עצב) אשר משנה התנהגות כלי שיט.

(FLT:0)Standardization and Reproducibility: ibph:1 מעבדות שונות להשתמש פרוטוקולים ייצור שונים וחומרים, מה שהופך את זה קשה להשוות תוצאות.הפיתוח של נהלים סטנדרטיים תפעוליים, קווי תאים מאומתים, וניתן להשתמש ב-microchannels זמין מסחרית phosaffolds יזרז את התרגום.

מסקנה

ערוצים מיקרו-מסווגים מספקים פלטפורמה מגוונת ורבת עוצמה לביסוס רשת פולשנית.על ידי שילוב שליטה גיאומטרית מדויקת עם פונקציונליות ביוכימית, החוקרים יכולים לשחזר היבטים מרכזיים של אנגוגנזה טבעית לייצר כלי פונקציונליים, בלתי ניתנים להשגה הן (FLT:0in vitroFLT:1 ו-FLT:2in vivoFLT:3; השדה עבר מהוכחה לדגימה מוקדמת של מודלים של חומרים מתקדמים יותר לדגמיים מתמטיים מתקדמים יותר ויותר לדגימים מתמטיים מתקדמים יותר, ומורכבות קלינית, ומורכבות גבוהה יותר, מודלים של ספקטרום אופטיקה מתקדמת יותר, ומורכבות גבוהה יותר, ספקטרום אופטיקה מתקדמת יותר, סגסוגת יעילה יותר, ספקטרום דינמי.