Mitä ovat kudostekniikan rakennustelineet?

Kudostekniset rakennustelineet ovat keinotekoisista tai luonnollisista aineista tehtyjä rakenteita, jotka toimivat muodona, jolla solut voivat kasvaa. Teline voi olla inertti eikä olla vuorovaikutuksessa sen päällä kasvavien solujen kanssa, tai se voi aktiivisesti auttaa soluja kasvamaan vapauttamalla kemiallisia signaaleja. Tällaiset telineet ovat hyödyllisiä kadonneiden ihokudosten rakentamisessa tai korvaamisessa.

Kudostekniikan perusta on uusien solujen ja biologisten rakenteiden luominen laboratoriossa kadonneiden tai toimintahäiriöisten kudosten ja elinten korvaamiseksi. Tätä varten kudosinsinöörit tarvitsevat muodon – tai rakennustelineen – solujen kasvattamiseksi, koska laboratoriossa kasvatetut solut eivät muodosta muotoja itsestään; sen sijaan ne leviävät kaksiulotteisessa muodossa. Telineet on suunniteltu kannustamaan soluja kiinnittymään ja kasvamaan tietyssä ennalta määrätyssä muodossa.

Telineet voidaan valmistaa useista eri aineista. Näitä ovat muovit, silkkiproteiinit, kalsiumfosfaattikeramiikka ja jopa luonnolliset polymeerit, kuten kollageeni. Vuonna 2010 espanjalainen tutkimussairaala kokeili luovuttajilta otettuja sydämiä, joista kaikki solut oli poistettu, jättäen kollageenirakenteen taakse. Tavoitteena oli ottaa solut potilaalta, joka tarvitsee sydämensiirtoa, ja antaa solujen kasvaa kollageenikehyksessä, mikä luo uuden sydämen, jota immuunijärjestelmä ei hyökkää vieraana.

Kudostekniikan rakennustelineen on oltava huokoinen. Huokosten avulla solut voivat liittyä toisiinsa ja tarttua toisiinsa. Ihannetapauksessa telineen pitäisi myös vapauttaa kemikaaleja, jotka auttavat edistämään solujen siirtymistä, solujen tarttumista ja erilaistumista erikoissoluihin. Toinen hyöty joistakin kudostekniikan telineistä on, että ne ovat biohajoavia, joten ne hajoavat, kun solut ovat muodostuneet haluttuun muotoon.

Suurin ongelma joidenkin kudostekniikan telineiden kanssa on, että solut tarvitsevat happea ja ravinteita kasvaakseen. Solut voivat siirtyä jonkin verran telineen huokosiin. Kun solut alkavat päästä liian syvälle huokosiin, ne eivät kuitenkaan saa tarpeeksi ravintoaineita tai happea, koska solujen yläkerrokset estävät ravintoaineiden ja hapen liikkumisen alemmille kerroksille. Yksi innovaatio, jota kutsutaan kiinteäksi vapaamuotoiseksi rakennustelineeksi, kiertää tämän ongelman, koska se on suunniteltu keinotekoisilla verisuonilla, jotka kuljettavat näitä ravinteita rakenteen ympäri ja poistavat jätteet. SFF -kudostekniikan telineitä kokeiltiin vuonna 2011 keinotekoisen verisuonijärjestelmän täydentämiseksi niin, että suuria monimutkaisia ​​elimiä voidaan tuottaa.

Tutkijat ovat jo tehneet ihon kylvämällä potilaan ihosolut kollageenirakenteelle. Iho on kaksiulotteinen rakenne, joten hapen ja ravinteiden leviäminen ei ole hidastanut kehitystä. Tätä ihoa käytetään ihonsiirtojen hoitoon.