Kartilage doku mühendisliği, avasküler, aneural ve bu alandaki merkezi zorluk, eklem biyomekanikleri geri yüklemesi ve ağrıyı hafifletebilecek güvenilir bir yöntemdir.Bu zorlukta korneallerin davranışlarının, özel olarak farklılaştığı bir hücrede, organik olmayan hücrelerin (ECM) büyümenin önemli bir nedenidir.

Chondrosit Defarkı Anlamak

Kolesterolüm, bu olgun, artik korelar üzerinde daha ilkel, fibroblast benzeri bir duruma geri döner.Normal fizyolojik koşullar altında, korelasyonlar yoğun bir ECM içinde bulunur, tip II kolajen ve aggrecan - altmış morphology ve düşük prodüktif hızlar.

Temel defarklılık altında moleküler mekanizmalar karmaşıktır ve Runx2 ve diğer ositojenik veya fibroblastic transkriptiyon faktörleri ile ilgili olarak değişiklikler içerir. Anahtar oyuncular, Rho/ROCK sinyalleme, master transkript faktörünü chondrogenez için ve mikronvironmental enozlerin ve diğer florasyon faktörlerini tamamen korumayı içerir.

Cartilage Tound Engineering Çıktıları

Kromozomların ayrıştırılması, genellikle düşük mekanik özellikler için derin sonuçlar doğurmaktadır ve proteoglycan content - yerli dokuya karşılaştırıldığında, bu eksikliği doğrudan bir şekilde sıkıştırır.

Klinik çalışmalar genişleyen suboptimal sonuçları rapor edildi, yerel kartilage ile zayıf entegrasyon, aşırı fibrous doku dolumu ve delaminasyon tüm farmasötik implantasyon gibi tedavilerde kesintiye uğratıldı.Bu başarısızlıklar, kalıcı ve işlevsel onarıma ulaşma ihtiyacı vurguladı.

Faktörler Defarklılıklara Katkı

Hücre izolasyonu ve genişleme sırasındaki birçok faktör, korondrosit phenotype'ın kaybına katkıda bulunur. Bu elementleri anlamak, etkilerini azaltmak için ilk adımdır.

  • [FONT:0)Etkin monokat kültürü:[Düzen: 0,2;Düzen iki boyutlu, plastik substratlar, eklemlenecek hücreler, yayılacak ve proliferate, stres fiber formasyon ve sinyalizasyon yolları aktive etmek, 2-3'ün ötesine geçer.
  • [FONTD:0)Suboptimal oksijen gerilimi:[Dönetici:0) Chondrosits in vivo hipok bir ortamda ikamet ediyor (1-5% oksijen). Ortamdaki oksijen düzeyleri (% 20) oksidatif stres ve gen ekspresyonu, hız defarklı bir şekilde.
  • [FONT=0) Uygun ECM'nin Uygarlığı: izolasyon sırasında yerli pericellular matrisinin kaybı kritik biyokimyasal ve biyomekanik cues bu farmakülleri ortadan kaldırır.
  • [FONT:0) Yönelme sırasında mekanik stres:[Dönetici: 1) Enzymatik sindirme ve mekanik kazılama, sinyalizasyon kalibreli boşlukların farmasötik stabiliteye dahil edilmesine neden olabilir.
  • [FONT:0)Growth faktör milieu:[Dönetici: 1) Serum-uzlaşıcı medyayı desteklerken, yayılmayı teşvik edebilecek tanımlanmış faktörler içerir.
  • [FONT=0)Donor yaş ve hastalık durumu: Yaşlı veya osteoarthritik bağışçılardan gelen Chondrositler, zaten uzlaşmacı bir temelin yansıtılması daha yatkındır.

Mitigate Defarkasyonlara Stratejiler

Extensive araştırma, limiti veya hatta korondrosit defarklılığı korumak için yöntemler geliştirmeye adanmıştır. Bu yaklaşımlar üç boyutlu kültür ortamına, biyokimyasal uyarılara, mekanik yüklemeye ve genetik veya epigenetik müdahalelere geniş ölçüde kategorize edilebilir.

Üç Boyutlu Kültür Sistemleri

Tek boyutlu bir ortamdaki iki boyutlu morfolojidir. Daha fizyolojik üç boyutlu bir ortam, en etkili karşıtlığı olarak kabul edilir. 3D sistemlerinin birkaç türü incelenmiştir:

  • [FONT:0]Scaffolds ve hidrogels: Kolesterol, alginate, hipnozik asit ve fibrin, poli(lactic-co-glycolic asit) ve poli(pikolekolik) gibi doğal malzemeler, yuvarlak morfoloji ve depozito bakımı için teşvik eden destekleyici bir matris sunar.
  • [FONT:0) Kendi kendini peptid hidrogels:[Dönetici: 1) Bu sentetik nanofiber şüphelileri, RGD peptidleri gibi biyoaktif motifler sunabilen, hücre adlarını artırmak ve phenotype korumak için tanımlı kimyasal ortamlar sunar.
  • [FONT:0)Mikromaslar ve beton kültürler: Basit, korondrositlerin yüksek oranda tüketilmesi veya mikromasses hücre-telif etkileşimleri ve yeniden-indüksiyonu teşvik eder, onları farklılaştırma ve test müdahaleleri için yararlı hale getirir.
  • [FONT:0)Decellularize kartilage ECM scaffolds:[DÜT:1) Yerli ECM'yi bir vizör olarak kullanarak, in vivo ortamdaki sentetik alternatifler daha sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık kronolojik alternatifler sağlar.

Önemli olarak, malzeme seçimi, pore büyüklüğü, bozulma oranı ve mekanik özellikler tüm etkiler hücre davranışını destekler. Optimal tasarımları genellikle, besin difüzyonunu ve atıkların kaldırılmasına yardımcı olurken, ortak yüklere dayanabilecek kadar önemli mekanik bütünlüğü sağlar.

Biyokimyasal Stimulation

Özel büyüme faktörlerinin ekojen eki, cytokines ve küçük moleküller aktif olarak kesintiye uğrayabilir ve refarklılaştırmayı teşvik edebilir. Anahtar ajanlar şunları içerir:

  • [FONT=0)Transform growth faktör-beta (TGF-LR) süperaile: ), TGF-LR1, TGF-3 ve kemik morfogenetik proteinler (BMP-7, BMP-7, BMP-7, ve BMP-9) güçlü tahrik matris sentezidir. Ancak, dikkatli dosing terminal farklılaştırma veya hipertrofik proteinlerden kaçınmak için gereklidir.
  • [0]Insulin benzeri büyüme faktörü 1 (IGF-1):) Kedilik aktivitesini azaltırken proteoglycan ve kolajen sentezlerini teşvik eder.
  • [FONT:0)Fibroblast büyüme faktörleri (FGF): ) Temel FGF (FGF-2) hücre çoğalmasını geçici olarak kullanıldığında daha az defarklı bir şekilde destekleyebilir, ancak uzun süreli maruz kalma fibroblastic farklılığı sürebilir.
  • [FONT:0)Küçük moleküller:[Dönetici: 0 3) Kartogenin, purmorphamine ve askorbik asit gibi bileşikler çeşitli sinyal yol yolları ile korelasyon teşvik etmek için gösterildi (örneğin, kirpi, Wnt ve reaktif oksijen türleri).
  • [FONT:0]Tined serum-free media: Tanımlanmamış serum bileşenleri ve tam kontrol edilen faktörlerle takviye edilebilirliği azaltır ve yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaşlayabilir.

Bu faktörlerin kombinasyonları, zaman zaman kontrollü bir şekilde teslim edilen, biyoreactor sistemlerinde, kartilage formlarının gelişimsel sırasını yeniden kurmak için araştırılıyor.

Mekanik Stimulation

Artüler kartilage bir mechanoresponsive dokudur; fizyolojik yükleme, sağlığını korumak için gereklidir.Mühendislik inşa etmek için uygun mekanik perdeleri uygulamak, korondrosit phenotype'ı güçlendiren sinyalleri kullanarak ayırt edebilir.

  • [FONT:0]Dynamic sıkıştırma: [Dynamic DERSİ:[DynamicTR:0][Dynamic kompresyon:[Dynamic s:[DynamicTR:0][Dynamic s.[Dynamic s:[Dynamic s)) Iklic ve matrix metalloproteinazlar (MMPs).
  • [FONT:0]Hydrostatik baskı:[DDDD][/FONT=0) Kompiyonel basınç: 5-10 MPa) ortak yükleme sırasında yaratılan güçleri taklit eder ve 3D kültürlerinde choksit phenotype korumak için gösterilmiştir.
  • [FONT:0)Shear stresi:[Dönetici:[Dönderilmiş oar, dönen biyoreactors’da üretilen gibi, kitlesel taşımayı ve baskıyı bastıran mekaniksel cuesler sağlayabilir.

Çok sayıda mekanik uyaran ve tam olarak perfüzyon, oksijen gerilimi ve biyokimyasal takviyesi yüksek kaliteli doku-mühendislikli kartilage üretmek için güçlü bir platform temsil eder. Bu sistemler klinik üretim için ölçeklenebilir, ancak pahalı ve karmaşık kalır.

Genetik ve Epigenetik Yaklaşımlar

Moleküler biyolojideki ilerlemeler, genetik veya epigenetik düzeyde doğrudan kesintiye müdahale etmek için hassas araçlar sunar.

  • [FONT=0) SOX9'un ifade edilmesi: Transient veya usta korelatörünün aşırı ifade edilmesi veya geri yüklemesi için kullanılır (örneğin, odyid elektroporasyon) kullanılabilir.
  • [FONT:0) CRISPR/Cas9 ile Gene düzenlemesi: Hedeflenen genler düzenleme (örneğin, RUNX2, COL1A1) veya korondrojenik yollar geliştirmek (örneğin, SOX9 artışçılar) ortaya çıkan bir stratejidir, ancak teslimat ve hedef dışı etkilerde kalır.
  • [FONT=0]Epigenetik modulation:[Dönetici:[Dönetici:0)[Dönetici:0)) Inhibitors of histone deacetylas (HDACs) ve DNA metiltransferazları, ısıtılmış korelasyon genleri ve fibroblastic olanları tepki gösterebilir. Örneğin, HDAC inhibitörleri, trikostatin A gibi COL2A1 ifade
  • [FONT:0)Mikrobiyot Terapi:[Döneticiler)[Döneticiler))[değiştir | kaynağı değiştir]) ve miR-221 korelasyonda ve defarklılık içinde karıştırılmıştır.

Bu genetik ve epigenetik stratejiler güçlü ancak klinik çeviri için güvenlik ve düzenleyici kaygılar yetiştirmek, özellikle de değişikliklerin hedef etkileri ve uzun vadeli istikrarı ile ilgilidir.Mevcut araştırma, riskleri azaltmak için geçici olmayan yaklaşımlara odaklanmaktadır.

Future Perspectives ve Klinik Çeviri

Önemli bir ilerlemeye rağmen, bu stratejiler güvenilir klinik tedavilere büyük bir engel olmaya devam ediyor. En klinik olarak ilgili yöntemler maliyetle etkisiz, ölçeklenebilir ve biyokonomik olmayan bir şekilde çoğaltılabilir.Sövekli kromatositlerin tümojenler için kullanılması ve genç, sağlıklı olmayan koşullardan elde edilen tek bir pasajda genişletilmelidir (örneğin, düşük oksijen, büyüme faktörü kokteyller, 3D kültürü biyo-konuşsuz scaffolds) implantasyon öncesi.

Mühendisli greftlerle entegrasyon, hücresel interdisyon geliştirmek için başka bir kritik meydan okumadır. Hücreler phenotype in vitro, çevreleyen yerel doku ile fakir entegrasyon, prevalantörleri için biyoadhesive Hidrogelleri keşfeder, enzymatik tedaviler, klinik çalışmalara kadar ilerliyorsa ve mesenchymal kök hücreyi (MSC) entegrasyonları da biyoreksiyon ve başarısızlık için biyoretörlerin kullanımı.

Yaş, genetik ve daha sonra da ortak hasarın kapsamı da dikkate alınmalıdır. Future stratejileri, hasta kaynaklı bir düklenmiş pluripotent kök hücreleri (iPSCs) içerir ve daha sonra bir korilasyonla genişletilebilir.

Alan ayrıca, bağışıklık yanıtlarının kartilage onarımında rolünü giderek daha fazla tanır. Tümojen gresyon kontrolü ile birlikte tümojeneik greftler için bile, inkar eden MHC molekülleri ifade edebilir, ancak iyi karşılanmamış korelasyonlar bağışıklık azaltılabilir. Modelating bağışıklık yanıtları da artabilir.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Chondrosit defarkasyon, kalplenme doku mühendisliğinde önemli bir engel olmaya devam ediyor. Uzmanlığın kaybı, hücre genişlemesinde doğrudan mekanik bütünlüğü, dayanıklılık ve klinik başarı, ve klinik aletler, artan bir araştırma organı, tüm bu tür hataların yeniden tanımlanması ve bu rüyadaki tüm mekanizmaların tekrarlanması için yol açıyor.

[FONT:0)Seçilmiş Referanslar[Dönemliler[Dönler: 1)

  • Darling, E. M., & Athanasiou, K. A. (2005). Hızlı filizositik altpopülasyonlarda anlık değişiklikler. [0]Kategori Araştırması , 23(2), 425-432.
  • Haudenschild, D. R., et al. (2011). Mekanik koreporojen yönetmeliği: birincil cilium rolüne giriş. 03.Öyle Araştırma Bölüm C: Embryo Bugün[FLT], 93.
  • Lefebvre, V., & Dvir-Ginzberg, M. (2017). SOX9 ve korelasyon hattında düzenlemenin birçok yüzü.]Ücretsiz T.D:0)Bağlantı Araştırma).