자기의 생화의 사용 혈관 조직 구성

자석 생화는 무엇입니까?

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자기 나노 입자의 역할

자기 나노 입자 (MNPs)는 자기 생분해에 대한 기초 도구입니다. 일반적으로 철 산화물 (Fe3O4 또는 γ-Fe2O3)로 구성되며, 이 입자는 dextran, polyvinyl 알코올 (PVA), 또는 폴리에틸렌 글리콜 (PEG)과 같은 생체 호환 폴리머로 코팅되어 심각한 독성없이 세포흡을 보장합니다. 그들의 소형 (10-200 nm)은 세포 또는 부착물에 의한 효율적인 내부화가 가능한 반면 자기 세포의 세포의 상호 작용을 촉진하는 반면, 자기 세포의 세포의 반응을 촉진하는 것은 종종 비정상적인 세포의 세포의 세포의 반응을 촉진하는 것입니다.

혈관 조직 구성

조직 공학에 있는 가장 큰 병목의 한개는 두꺼운 건축술을 전 혈관성에 관용성입니다. 기능적인 관 네트워크 없이, 과립상의 핵심에 있는 세포는 100-200 μm 안에 hypoxia와 낭비 축적에서 죽고. 자석 biofabrication는 복잡한, perfusable 혈관의 급속한 대형을 가능하게 하기 때문에 유망한 해결책으로 나타냈습니다.

왜 관화는 긴요한

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단계별 과정

세포 또는 비계 재료의 양화: 내분비 세포, 매끈한 근육 세포, 또는 mesenchymal 스트로마이드 세포는 4-24 시간 동안 자석 나노 입자로 incubated, 입자 내부화를 허용. 또는, 탈착 여분 세포 매트릭스 또는 하이드로젤 전분자는 MNP와 혼합 될 수 있습니다.
자기장 구성의 설계: 영구 자석 또는 전자석의 배열을 사용하여, 연구원은 자기장의 세포를 미리 결정 위치에 인도하는 현장 윤활제를 생성합니다. 컴퓨터 제어 시스템은 동적 필드를 복잡한 패턴으로 변경할 수 있습니다.
채널과 같은 구조로 조립: 외부 필드의 영향 아래, 라벨 셀의 마이그레이션 및 자기 플럭스 라인 따라 정렬. 예를 들어, 자석의 선형 배열은 평행 채널을 생성할 수 있으며, 링 모양의 필드는 동심 관 네트워크로 상승합니다.
Crosslinking and stabilization: 세포가 조립되면 photocrosslinkable hydrogel (예를들면, 젤라틴 methacryloyl)가 추가되고 구조적 배열을 잠그기 위하여 중합됩니다. 자기 분야는 재구성을 방지하기 위하여 이 단계 도중 유지될지도 모릅니다.
Perfusion and maturation:] 이 구성은 점차적으로 몇 일 동안 흐름율을 증가시키는 생물 자원에 연결됩니다. 채널이 깎는 긴장을 완화하는 Endothelial 세포는, 단단한 접합과 원시적 내구시간과 유사한 장벽 기능을 형성합니다.

연구 및 결과

연구원들은 2020년 말에 이르는 연구원들은 100 μm에서 800 μm에 이르는 직경을 가진 분기된 관 수로를 포함하는 센티미터 규모의 조직을 창조하기 위하여 자기 biofabrication를 이용했습니다. 14 일의 perfusion 후에, 수로는 주변 matrix에 있는 특허 그리고 지원되는 viable cardiac fibroblasts를 남아 있었습니다. 또 다른 그룹은 전 혈관 생성에 침착하게 한 구조가 1 주 안에 주인 culvasature로 모세로 움푹 움푹 되게 했습니다.

전통적인 기술에 열쇠 이점

슈퍼니어 스탈 컨트롤:] 자기 지도는 개별 셀 또는 작은 클러스터의 위치가 가능하여, 미미 수준의 정확도로, 매끄럽고 근육과 동맥의 막힘 층과 같은 기본 미세아치의 재생을 가능하게 합니다.
Rapid 제작 속도: 전체 네트워크의 조립은 10 분 미만에서 달성 될 수 있으며, 3D 바이오 프린팅은 직렬 증착으로 인해 시간이 걸릴 수 있습니다. 이 속도는 시간 세포가 외부 문화 조건을 줄이고, viability를 향상시킵니다.
다층과 anisotropic 구조: 여러 자석 유형을 전환하거나, myocardium 또는 골격 근육의 anisotropy를 복제하기 위해 직각층과 구조 구성을 구축 할 수 있습니다.
민자 세포에 손상: 과정은 고압, 열, 또는 가혹한 화학물질을 포함하지 않습니다. 2021 체계적인 검토는 MNP 농도가 5 pg/cell의 밑에 지켜질 때 세포 생존 포스트 집합이 85%의 위 남아 있다는 것을 보고했습니다.
기존 바이오 물질과의 호환성: 자기 생화는 일반적으로 사용되는 하이드로젤(콜라겐, 세프린, 히알루론산)과 탈수성 매트릭스, 넓은 적용성으로 통합될 수 있습니다.

연구 및 개발

조직의 Transplantation 및 조직 교체

혈관 조직 공학의 궁극적 인 목표는 심장 패치, 간 엽서 또는 신장 단위와 같은 기능적인 기관 교체의 창조입니다. 자석 biofabrication는 손상된 myocardium를 고치기 위하여 이식될 수 있는 통합 미생물을 가진 수축성 심장 근육을 생성하기 위하여 탐구됩니다. 마찬가지로, 전 혈관 조직은 구조화한 췌장 구조화가 건설한 구조상에 있는 강화한 engraftment 및 insulin 분비가 보입니다. 2023년에, 2023년에, 2023년에 설치된 이식은, 혈장에 있는 3 주 동안 혈장의 세포질을 위한 혈장에 있는 종합적인 혈장 구조상 기능을 설명했습니다.

부상 치유 및 피부 재생

큰 만성 상처는 산소와 신호 그리스를 공급하는 건설에서 혜택을 누릴 수 있습니다. 자석 생화는 응용 프로그램에 호스트 카필라리스에 의해 신속하게 침식되는 패턴 혈관 기능을 가진 다층 피부 조각을 생성 할 수 있습니다. 초기 임상 시험에는 유전 가이드 엔드 투헬리얼 셀 시트가 장착 된 당뇨병 발 궤양이 있으며 마감 속도를 2.5 배로 늘리고 표준 치료보다 더 빠른 시간.

질병 모델링 및 약물 테스트

전 혈관 조직은 종양의 대사성, 혈관 및 약물 침투를 연구하기 위해 생체외 모델에서 현실적으로 역할을합니다. 예를 들어, 혈관 미생물의 자기 생화는 투수체가 종양 질량으로 채널 루멘에서 운반 된 방법의 실시간 관측을 가능하게했습니다. 이러한 플랫폼은 동물 모델에 의존하고 전임상 검열을 가속화합니다.

현재 도전과 제한

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미래 관점

이 문서는 Biofabrication], Biomaterials, Nature Reviews Materials를 포함한 저널에 게재된 논문 연구의 정보를 통합합니다. 자기 나노 입자 안전에 대한 더 깊은 다이빙을 위해서는 ]]], 나노 생물학적, 나노 생물학적, 나노학, 나노학, 나노학, 나노학, 나노학 등을 참조합니다.