Vascular Tound Engineering Vakfı
Cardiovasüler hastalık dünya çapında bir çok hasta, fonksiyonel damar değiştirmeleri için acil bir ihtiyaç yaratıyor. otologlu gresyonlar veya iç mammary arterler gibi), VTE'nin kalbinde, birçok hasta, önceden hasat, hastalık veya anatomik kısıtlamalar nedeniyle biyoçeşitlilik mekanizmalarının gelişimini yönlendirdi.
Endothelial Biyoloji ve Akış-Sorumlu Phenotype
Endothelial bariyer ve Fonksiyonlar
Endothelial hücreler (ECs) tüm dolaşım sistemini oluşturan bir monokat astarı oluştururlar.Onlar ECs'in düzgün bir şekilde hizaladığı zaman, nitrik oksit seviyelerini (NO), pro-inflamatuar adhesion molekül ifadesidir ve kan akışı ile uyumlu değildir.Bu uyum sadece pasif değildir; aksine, mekanik kuvvetler tarafından yönlendirilen bir akış, rastgele bir akış, bu nedenle bu tür birleştirici ve karmaşık bir durumdur.
Shear Stres Mechanotransduction Pathways
Akışkanlar (FSS), EC yüzeyinde kan akışı ile uygulanan sürtünme kuvvetidir. ECCAM3K-Akt, ERK2 ve Rho GTPass, sonuçta hareket eden ve hücreli eklemli kılıcılar da bu sensörlerin aşırı derecede daha yüksek olması gerekir.
Topografik Cues: Üç Boyutta Rehberlik
Mikro- ve Nanoscale Desening
Hücreler, substratlarının fiziksel özelliklerine karşı oldukça hassastır, özellikle de yerli ekstra hücreli matrix (ECM) tarafından uygulanan ve daha sonra gelen "toğraf" (örneğin,) bir akışta bulunan ve daha sonra, nano lifler üzerinde kültürleşmiştir.
Anahtar topografik parametreler fiber çapında, spacing ve kuyruk sadakat içerir. 200 nm ve 1 μm arasında uzunluklar, uzayan birkaç mikron dışında, elektrospinning ile birlikte, dönen bir koleksiyoncu veya yakın alan elektrospinning ile, yüksek hassasiyetle bu parametreleri kontrol edebilir.
Yüzey kabalığı ve Porosity Rolü
Fiber çizgisinin ötesinde, nanometer ölçeğinde yüzey kabalığı da EC hizasını ve eksiyonu etkiler. Moderate kabak (Ra ⁇ 10-50 nm) integrin kümeleme ve odaklama oluşumu, bu da çok büyük (>100 μm) EC’nin sürekliliğini zayıflatır.
Mekanik Stiffness ve Substrate Elasticity
Sörtüsün (elastic mod) sert bir EC davranışı düzenleyicisidir. Yerli arter duvarları yaklaşık 0,5-5 MPa (ortalama ve hastalık durumu) bir araya gelirken, sentetik gret malzemeleri genişletilirken, daha sert yüzeylerde, EC’ler daha fazla odaklama eğilimi gösterir ve daha az sayıda ekleyici bir şekilde organize edilir.
Bir damar iskelesi için en uygun aralığı, mekanik güç için geçici matris ve hücre sözleşmesini sağlamak için yeterince yapısal bütünlüğü sağlamak için yeterli miktarda strüktürel tasarımlar ile elde edilir: Sert, dış katmanı (örneğin, policaprolactone, PCL) ve aynı anda mekanik ve biyolojik gereksinimleri karşılayabilir.
Biyokimyasal Cues: Moleküler Tanıklık ile İlişki
Topography ve sertlik izolasyonda hareket etmiyor; Biyokimyasal sinyallerle konserde hücreler tarafından yorumlanıyorlar. ideal vasküler scaffold, ECM proteinleri (collagen tipi I ve IV, fibronectin, laminin), büyüme faktörleri (VEGF, FGF, PDGF), ve adhesion peptidleri (RGD, YIGSR) Bu moleküllerin incelenen sinerjik hatlarına kılavuzluk yoluyla kök salaklamaları veya fikreleri genişletilebilir.
Biyofonksiyon aynı zamanda küçük-diameter vasküler greft modlarından birini mücadele etmeye yardımcı olur: anti-proliferatif kaplamalar veya EC-spiesion peptidleri ile karakterize edilir ve ECM'nin redüksiyonunu ve uyumunu teşvik ederek, anti-fatik moleküllerin (örneğin, patlayan) daha erken oluşumuna engelleyici bir şekilde katılmasını engelleyebilir.
Kontrollü Endothelial uyumu için Scaffold Fabrication Techniques for Controlled Endothelial
Aligned Nanofiberlerin Elektrospinning
Elektrospinning, yerli tekne duvarındaki akrepler ve EC'lerin hizasını yapmak için en yaygın kullanılan yöntemdir.Dönetici, yüksek hızlı dönen bir adam (kampiyonel hız > 1000 rpm), fiberler genellikle sentetik polimerler (PCL, PLGA, poliurethane) ve ECs (kıthane) ile birlikte, optik diskole birlikte, optik diskoparlamalar ve dereceler ile birleştirir.
Elektrospinning'in sınırları, üç boyuttaki fiber dekonominin sınırlı kontrolü içerir (scaffolds tipik olarak ince çarşaflar veya tüpler), karmaşık porselen mimariler yaratmada zorluk ve retorik toksik çözücüler için potansiyel. post-işlemler, örneğin koyel iplik veya emülsion spin, kontrollü salıverme faktörleri veya uyuşturucuları da dahil edebilir.
Mikrofabrikasyon ve Yumuşak Lithography
Üstografik desenler üzerinde kesin kontrol için (grooves, sütunlar, kanallar), yarı iletken endüstriden ödünç alınan mikrofabrikasyon teknikleri, 2 μm genişliğine ve 1 μm derinliğine göre EC'lerin oluşturulmasına izin verilir. Mikrofabricated scaffold kanalları da yüksek kontrol edilen bir ortamda EC hizalama mekanizmalarına sahip olabilir. Örneğin, 2 μm genişliği ve 1 μm derinliğine sahip olan substratlar için EC'leri daha etkili bir şekilde hizalama sağlar.
Mikrofabrikasyon benzersiz bir hassas sunarken, implant edilebilir greftlerden ziyade iki boyutlu yüzeyler veya basit üç boyutlu yapılarla sınırlıdır. 3D baskı ve iki foton polimerizasyon oluşturmak için en kullanışlıdır (DDD) Bu köprü boşluğuna izin verir, hem mikro ölçekli komponentler hem de makro-öldürülebilir anatomik form ile scaffoldların üretimine izin verir.
Decellularized Matrices and Natural Scaffolds
Sentetik scaffolds'a alternatif, yeniden yapılanmalı EC'lerin risklerini sağlayan, özellikle de makul olmayan klinik bulgularla sınırlı olan, genetik olarak daha iyileştirici ve daha önce ortaya çıkan temel yapıtlara sahip olan, genetik olarak, genetik olarak, genetik olarak, genetik olarak, genetik olarak, genetik olarak, genetik olarak, genetik olarak, genetik olarak, genetik olarak, genetik olarak, genetik olarak, genetik olarak incelenen ve daha iyileştirici bir şekilde incelenen bir şekilde ortaya çıkmaktadır.
Aligned Scaffolds: In Vitro and In Vivo Approaches
Bir fikre sahip olan endotelsel hizalama kalitesini yükseltmek, hem niteliksel hem de sayısal yöntemler gerektirir.In vitro, fluorescent mikroscopy of actin filaments (falloidin lekeleme) veya VE-cadherin kavimleri hücre yönelimini ortaya çıkarabilir. Görüntü analizi yazılımı hem de traksiyon hızlayıcılarını hesaplayabilir[Dönder).
In vivo çalışmalar genellikle, hayvan modellerinde (rat, tavşan, koyunlar veya domuz) paternasyonlar ile birden fazla zaman noktasında ultrason veya angiografi ile değerlendirilir.Intolojik analiz (hematoxylin ve eosin, Alcian mavi) ve immünhistokimya (CD31, vWF) yüksek patoidasyon ve aparaleksiyon ile ilişkili olarak, EC tabakası ile ilişkilidir.
Gelişen bir alan, klinik kullanım için uygun olmayan biyoreaktörlerin kullanılmasıdır.In subjecting the cell-seed scin vivo to pulsatile flow and cycle logic, ECs are "trained" to equality in a flow-appropriate manner. Pregreal hold andeks on maruz kalma süresine tabi olarak genellikle klinik olarak kabul edilebilir bir pencereye hazır olmasını sağlamak için.
Klinik Çeviri ve Mevcut Zorluklar
On yıllar süren araştırmaya rağmen, sadece bir avuç doku-mühendislik graftlara (TEVG) klinik kullanıma ulaştı.En başarılı örnekler genellikle eksik ve yavaş olan bir süreçtir.[Dacron, ePTFE) bir klinik olarak uyumlu hale getirmek için kullanılabilirlik[Dacron, ePTFE)
Mevcut klinik araştırmalar, Xeltis'den (örneğin, otologik tohumlama ve uzun süreli kültür için ihtiyaçtan kaçınmak için tasarlanmıştır) veya biyodegrad edilebilir sentetik olanlar (örneğin, Xeltis'den) daha kısa sürede yapılır. Bu grelf veya arterlerden uzak durmaları için tasarlanmıştır.
Future: Mechanobiology-Informed ve Personalized Scaffolds
Bir sonraki damar iskeleleri muhtemelen bir bükücük modeli kullanılarak tasarlanacaktır:0) Mekanik (Cehenne, fiber) yaklaşımı, EC'lerin belirli bir eğriliğe nasıl cevap vereceğini tahmin etmek anlamına gelir. Hastaya özgü scaffolds geometrisi, sertlik ve biyokimyasal desenleme. Makine öğrenimi, enjeksiyon parametrelerinin optimizasyonunu hızlandırabilir (örneğin, fiber açı, pore büyüklüğü, sertlikte artış, vücutların azaltılmasını sağlar.
Başka heyecan verici sınır, EC'lerin çevrelerini yeniden şekillendirmesine izin veren "dinamik avcılar" kullanımıdır, örneğin nano-sensorların eklenmesi, hücre ve fonksiyon konusunda gerçek zamanlı geri bildirimler sağlayabilir, greft sağlığı hakkında bilgi sahibi olabilir.
Son olarak, gelişmiş hücre kaynakları ile birlikte rasperticilerin kombinasyonu (örneğin, endotel koloni-form hücreleri (ECFCs) veya düklenmiş pluripotent kök hücreli ECs (iPSC-ECs), otolog EC hasatlarının sınırlarını aşabilir. Bu hücreler yerlileri çok sayıda ve önceden belirlenmiş bir taklite genişletilebilir.
Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç
Endothelial hücre hizalaması, temel hücrelerden mekanik geri bildirim ve biyonotize edilen yüzeylerden moleküler tanımanın temel bir parçası değildir.)))))) Elektronörtolojik olarak, mikrofabrikasyon veya decellasyon içeren karmaşık, multi-fabrikasyon ile ilgili olarak, genetik olarak incelenen ve genetik olarak tekrarlamalar, genetik olarak kullanılan genetik bozukluklara yönelik olarak, genetik olarak gelişmiştir.