Doku mühendisliğindeki son gelişmeler, hidrojektif hücre aktılarının oluşturulmasına rehberlik etmek için hidrojektif mikro kanalların potansiyelini vurgulamaktadır.Bu mikro kanallar, doğal kapiller geometrisini ve ölçeklerini yenidenjeneratif tıpta yeniden üretirler: kalın doku gretlerinin ve oksijenin teslim edilmesini sağlar.Bu makale, sonlu mikropaj ve vitro formların tasarımını inceler ve biyolojik performansını sağlar.

Hidrogel Microchannels'a Giriş

Hidrogels, büyük su hacimlerini koruyan polimer ağlarını çapraz olarak birbirine sokuyor - bu hidroelektrik dokularında, mekanik benzerliği ve biyovasküler yapılarına benzeyen biyovasküler yapılarını oluşturuyor.Bu kanalların birincil işlevi, birkaç yüz mikrometreden birkaç yüz mikrometreye kadar – bu hidrojektif hücrelerde gömülüyor, mayalanabilir gemilerde mi?

Rastgele göz ardı edilebilir scaffolds aksine, mikro kanallı hidrojekteler vasküler mimari üzerinde deterministik kontrol sunar.Bu, dokularda toplu taşımanın etkinliği, damar ağının geometrik düzenlemesine bağlıdır. mühendislik kanalı çapı, spacing, büyüme faktörleri, veya ekstra hücre matrisleri (ECM) ile birlikte, mikrobiyal bir formasyona eksiyonel olarak, mikrobüresel bir şekilde, mikrobüresel olarak, mikrobüratöre dönüşen bir biyolojik yol açabilir.

Kumaşlama Teknikleri

Çeşitli kurulmuş ve ortaya çıkan teknikler hidrogel mikro kanallarını oluşturmak için kullanılır. Her yöntem, karar verme, ölçeklenebilirlik, materyal uyumluluk ve diğer bileşenlerle entegrasyon kolaylığı açısından farklı avantajlar sunar. İmalat yaklaşımı seçimi, kanal büyüklüğü, model karmaşıklığı ve kullanılan hidrogel tipine bağlıdır.

Fotolithography

Fotolithography, yarı iletken üretimden adapte edilmiş, fotoklar ve UV ışığı, fotoğraflı bir hidroelektrik öncülüğünün belirli bölgelerine bağlantı kurmalı bir hidrojektöre sahip olan fotolizografi (pişman) ve non-setatör (PEGDA) ve jelatin methacryla) bu teknik, karmaşık geometrilerin karmaşık hale getirilmesini gerektiren üç boyutlu çizim ağının oluşturulmasını gerektirir.

3D Bioprinting

Üç boyutlu biyoprinting yatakları hücreli hidrojekteler bir tabakada -kırık bir şekilde modellemek için bir moda (örneğin, Pluronic F127, jelatin veya alginate) sürekli konduits by printbagrifal support or by using coyel nodes that create a kabuk-and-assisted bioprinting offer higher cell decision but lower through the highprinting.

Mikro-molding

Mikro-molding, ön saflaşmış bir kalıbın etrafında bir hidrojektif bir hidroksit dökümü yapmayı içerir, sonra boş kanalları terk etmek için kalıbı kaldırabilirsiniz.Parlamento, silikon veya dissolvable malzemeler gibi, poliditilsiloxane (PDMS) pulları kullanarak basit ve özellikle de üç boyutlu olarak yüksek çözünürlükte olan bir PDMS ile uyumlu.

Lazer Ablation

Lazer ablasyon, hidroelektrik materyalini yerel olarak kaldırmak için odaklanmış lazer pulsları kullanır, taşıyıcılardan sonra kanalları oluşturmak zaten kumaşa sahiptir. Femtosan lazerler sub-cellular hassaslığı için izin verir (<1 μm) ve üç boyutlu yazı, fişif tabakalar için ihtiyaç olmadan. Süreç yavaş hız değildir (gelişmiş) ve hidrojektör hücrelere uygulanabilir bir şekilde uygulandı, mikro kanallarını mikro kanalize etmek için çok yönlü bir araç haline getirir.

Gelişen Yöntemler

Sacrificial çekim karmaşık, birbirine bağlı ağlar oluşturmak için bir yöntem olarak yol kat etti. Karbonlu cam, alginate fiberler veya jelatin threadleri doğrudan bir hidrojekteli cihazlara gömülüp, sonra da boş kanallardan ayrılmaya zorlanmış olan mikrofluidik kanallarını devre dışı bırakmak için bir yöntem haline geldi.Bu yaklaşım, bu tür bir kanala uyumlu bir şekilde dağıtılabilir ve daha sonra da nanofluen-venule hiyerarşik bir elektrofikasyona yol açabilir.

Vascular Network Formasyonda Rol

Endothelial Hücre Organizasyonu

Hidrojek mikro kanalların birincil rolü, daha sonra lumenogenesis ile uyumlu olan, zaman boyu mikroskop kullanan endotel hücreleri üretmek için, altüst mikroskopun, 24-72 saat içinde, mikroskobunun oluşumuna ek olarak, daha sonra tekrarlanan mikroplerin ortaya çıkmasını sağlayan mikropiyonel hücrelerin oluşmasını sağlamaktır.

Enabling Nutrient ve Oksijen Transport

Mühendisli dokularda temel sınırlardan biri oksijenin difüzyon mesafesidir - mikro kanalların bir ağı olmadan, kalın yapılarda hücreler birkaç milimetrenin daha da fizyolojik oksijen seviyelerini koruyabilir. Mikrobüsler, kültüre bağlı olarak oluşan mikrobiyolojileri ile birlikte tüm scaffoldular, kardiyomiyörün bir ağlarının daha fazla homojen olduğunu doğrular ve birkaç milimetre daha da sağlıklı oksijen seviyelerini koruyabilirler.

Host Vasculature ile entegrasyon

For akranın dolaşım sistemi ile bağlantı kurmalı, sonlu mikro duvarlar içeren endotel hücreleri içeren prevaskülerleştirilmiş hidrojektif hücreler implantasyondan sonra gün içerisinde anastomoza gösterilmelidir.Bu hızlı entegrasyon, ev sahibi kapiller tarafından implante edilen ve mikro duvarlarla birlikte yapılır.

Mikro Kanallarda Hücre Davranışları

Endothelial Hücre İşleme ve Lumen Formasyon

Endothelial hücreler hidrogel mikro kanallarında kültüre sahipti, kanaldaki daha küçük bir korelasyona karşı sürekli olarak, kollektif endotelyal yapıların eğriliği ile karakterize edilen bir işlemden daha fazla in-vivo-çevreli kömürle oluşur: uzun süreli harekette buharlı hecuol-ler (ya daveda) form ve GD'nin alt yapısını hızlandırarak, orta büyüklükteki bir taşayı hızlandırır.

Co-culture Systems ve Pericytes

Yerli dokularda, endotel hücreleri, çevreleyen hidrojektör ve percrine sinyalini sağlayan perisiler ve damarlar tarafından destekleniyor.Bu tür hücreler, su geçirmez membranları oluşturan hücrelere genişletilebilir ve bodrum katlarını yükselterek, kontratogenetik hücreleri genellikle regresyon ve permeability içinde azaltılabilirler.

Mikroenvironmental Cues

Hidrogel matrisinin kendisi, hücre davranışını etkileyen biyokimyasal ve biyofiziksel cuesler sunmak için mühendisi olabilir. Stiffness, porosity, deme oranı ve ligand yoğunluk tüm endotelal filizleme ve lumen stabilitesi etkiler. Örneğin, hidroelektrikli susazlar, bu tür bir büyüme faktörünün yeniden şekillendirilmesine izin verir.

Uygulamalar ve Future Yollar

Vascularized Tissue Grafts

Hidrogel mikro kanalları, pre-vaskülerizasyon öncesi doku greftlerini implantasyondan önce önceden yapılan uygulamalar için kullanılmaktadır.Inspektif mikro kanallı hücreler ile birlikte önceden bilinen mikro kanallı hücreler, mikroskobu ile hızlanmış hücreler, mikro-parlanmış hücreler ile yüklenmiş ve nekrozofizojen hücreler ile yüklenmiş ve endotel hücreleri ile birlikte yapılan mikro kanalize edilmiş yapıların kemik rezasyonları ve daha hızlı inşa eden taşıyıcı kontrolleri ile karşılaştırıldığında, diğer ölçümler için önemli ölçüde daha yüksek hayatta kalma oranları ve daha hızlı bir şekilde sabitlenmiş olan yüzeysel olmayan kontroller oluşturur.

Organ-A-Chip Systems

Mikrofluidic organ-on-açi-çizgi cihazları giderek artan bir şekilde mikroağaç hücreleri mikro kanallarını modellemek için hidrojektörlü hücrelerle (örneğin, her zaman asit, kardiyomisitler, akciğer epitel hücreleri) son zamanlarda, kanalize hücreleri, kantokuları ile ilgili olarak, kantokuları etkileyen bir bariyer oluşturur.Bu yapılandırma, ilaç taşıma, inflamasyon ve trombositler, ve trombositler, ECM bazlı mikrogazete mikrobünler, özel farmasötik bileşiklerin bir tarafında, özel farmasötik maddelere güvenenjik olarak kullanılabilir.

Rejeneratif Tıp Rejeneratif Tıp

Rejeneratif tıpta, hidrogel mikro kanalları vücut ısıtılması için araştırılıyor:0) situ)) damarizasyonu - yeni kan damarlarını yeni bir navigasyona sahip olan bir yaklaşımla, yerli biyokimyasal hidroksillere maruz kalmaları için kullanılan bir hidroksigeller; bu malzemeler, son derecelendirilmiş bir mikrobiyolojik olarak ortaya çıkan ve daha sonra da endotelyal hücrelerine bağlı olarak ortaya çıkan bir kanalize edilmiş bir yapı haline getirilebilir.

Mikrofluidics ile entegrasyon

Hidrojektör mikro kanallarını dış mikrofloremik pompalarla birleştirerek, yerel vazoların karmaşık hemodinamiklerini, örneğin, döngüsel fikre yönelik uzun süreli tekne bakımı ve maturasyon için gerekli olan, programlanabilir akış kalıpları içeren sistemler, oksijen gradientleri ve kimyasal uyarıları geliştirmek için gösterilmiştir. ek olarak, kanal duvarlarının karmaşık hemodinamiklerini veya elektrodinamik özelliklerini entegrasyon, “temelliksel pulsapsiyonel akciğeri” için optimize eder.

Meydanlar ve Sınırlar

Yapısal Dürüstlük ve Uzun Süre Stability

Ana engellerden biri, yüksek oranda dayanıklı polimerlerin kurulması veya lumenlerin etrafındaki ECM kaplamasının ince bir katmanını artırmaktır.

Scaling ve Vascular Hierarchy

Doğal vasculature hiyerarşik: büyük arter dalını arterlere ayırıp sonra bir mühendislik toplantısında bu hiyerarşiyi yeniden ifade etmek, ancak bir ölçekten diğerine geçiş yapmak için çok ölçekli bir çok üretim tekniğini bir araya getirmek için çok sayıda üretim tekniğini bir araya getirmek, bu tür yüksek akışkan direnişi azaltmak veya azaltmak gibi tekniklere yol açıyor.

Heterojen Hücre Nüfusları

Fonksiyonel bir damar ağı sadece endotel hücreleri değildir; ayrıca perisiler, düzgün kas hücreleri, fibroblastlar ve bağışıklık hücreleri içerir. Ayrıca, mikro kanal içindeki bu farklı hücre türlerini kullanarak genetik olarak zorlaştırır.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Hidrogel bazlı mikro kanallar, işlevsel mikrovaskültasyon oluşturmak için güçlü bir platformdur:0)in vitro[[Dönetici 1) ve [[Döneticileri ve özelliklere özgü işlevleri destekleyen, kanal tasarımı ile ilgili olarak, matris özellikleri ve hücresel davranışlar arasındaki etkileşimler, daha olgunlaşmış ve daha uzun süreli malzemelerin geliştirilmesine yol açıyor.

Daha fazla okuma için bakınız: [[DDDDDDDDD:0) Doğaüstü değerlendirmeler mikrovasküler ağ için hidroksijektifler için incelenir[DDDDDDDDDDDD) ve hidroksil mikronörtleri ile ilgili araştırma [DDDDDDDDD)