Клеточно инженерство на коскеното ткиво. Генерирање на графт. Што е инженер за ткиво

ткивен инженеринг) е пристап за создавање на имплантирачки ткива и органи кој користи фундаментални структурно-функционални интеракции во нормални и патолошки изменети ткива за да создаде биолошки замени за обновување или подобрување на функционирањето на ткивото. Ткиво инженерските структури претставуваат биомедицински клеточен производ, кој се состои од клетки (клеточни линии), биокомпатибилен материјал и ексципиенси, и значи секој биомедицински клеточен производ кој се состои од клеточна линија(и) и биокомпатибилен материјал. Терминот „биокомпатибилен материјал“ во овој контекст значи секој биокомпатибилен материјал од природно (на пример, децелуларизирани графтови) или синтетичко потекло. На пример, таквите материјали вклучуваат биокомпатибилни полимери (полилактат и полиглуконат), биокомпатибилни метали и легури (титаниум, платина, злато), биокомпатибилни природни полимери (колаген).

Инженерските конструкции на ткиво се користат за создавање биолошки замени за обновување или подобрување на функцијата на ткивото. Клетките, како компонента на дизајнот, може да се добијат од различни извори и да се лоцираат на различни фазидиференцијација од слабо диференцирани клетки до високо диференцирани специјализирани клетки. Колонизацијата на подготвената матрица од клетките е итен проблем на модерната биомедицина. Во овој случај, својствата на површината на матрицата влијаат на колонизацијата на клетките, вклучително и врзувањето и пролиферацијата на клетките низ матрицата.

Моментално познатите методи за добивање конструкции изработени од ткиво користат подготовка на суспензија од клетки и физичка примена на оваа суспензија на биокомпатибилен материјал преку постепено таложење на култура на суспензија за да се формира еднослоен и ставање на материјалот во раствор долго време. , доволна за пенетрација на ќелиите низ целиот волумен на материјалот, како и употреба на 3D биопечатење. Понудена различни начиниформирање на ткивни инженерски еквиваленти на шупливи внатрешни органи, како што се уретрата, мочниот меур, жолчниот канал, трахеата.

Клинички истражувања[ | ]

Во клинички студиикај пациенти со уролошки и дерматолошки заболувања.

исто така види [ | ]

Белешки [ | ]

  1. , Фокс С. Ф. Инженерство на ткива: зборници на работилница, одржана во Гранлибакен, Лејк Тахо, Калифорнија, 26-29 февруари 1988 година. - Алан Р. Лис, 1988 година. - Т. 107.
  2. Атала А., Каспер Ф. К., Микос А. Г.Инженерски комплексни ткива // Научна преведувачка медицина. - 2012. - Т. 4, бр.160. - S. 160rv12. - ISSN 1946-6234. - DOI:10.1126/scitranslmed.3004890.
  3. Васиутин И.А., Линдуп А.В., Винаров А.З., Бутнару Д.В., Кузњецов С.Л.Реконструкција на уретрата користејќи технологии за инженерство на ткиво. (руски) // Билтен Руска академија медицинските науки. - 2017. - Т. 72, бр.1. - стр. 17–25. - ISSN 2414-3545. - DOI: 10.15690/vramn771.
  4. Барановски Д.С., Линдуп А.В., Паршин В.Д.Добивање функционално целосен цилијарен епител ин витро за инженерство на ткиво на душникот (руски) // Билтен на Руската академија на медицински науки. - 2015. - Т. 70, бр.5. - стр. 561–567. - ISSN 2414-3545. - DOI:10.15690/vramn.v70.i5.1442.
  5. Лоренс Б. Џ., Мадихали С. В.Клеточна колонизација во разградливи 3D порозни матрици // Адхезија и миграција на клетките. - 2008. - Т. 2, бр. 1. - стр. 9-16.
  6. Миронов В. и др. Печатење на органи: компјутерски потпомогнато млазно инженерство на ткиво 3D //ТРЕНДИ во биотехнологијата. – 2003. – T. 21. – Бр. 4. – стр 157-161. doi:

) — создавање на нови ткива и органи за терапевтска реконструкција на оштетен орган со доставување потпорни структури, молекуларни и механички сигнали за регенерација до саканата област.

Опис

Конвенционалните импланти направени од инертни материјали можат само да ги поправат физичките и механичките недостатоци на оштетеното ткиво. Целта на ткивното инженерство е обновување на биолошките (метаболички) функции, т.е. регенерација на ткивото, а не едноставно нејзино замена со синтетички материјал.

Создавањето на ткивен инженерски имплант (графт) вклучува неколку фази:

  1. избор и одгледување на сопствен или донорски клеточен материјал;
  2. развој на специјален носач за клетки (матрица) врз основа на биокомпатибилни материјали;
  3. примена на клеточна култура на матрица и клеточна пролиферација во биореактор со посебни условиодгледување;
  4. директно внесување на графтот во пределот на засегнатиот орган или прелиминарно поставување во област добро снабдена со крв за созревање и формирање на микроциркулација во внатрешноста на графтот (префабрикација).

Клеточниот материјал може да биде претставен со клетки од регенерирано ткиво или матични клетки. За создавање матрици за графт, се користат биолошки инертни синтетички материјали, материјали базирани на природни полимери (хитозан, алгинат, колаген), како и биокомпозитни материјали. На пример, еквиваленти коскеното ткиводобиени со насочена диференцијација на матичните клетки на коскената срцевина, крв од папочна врвцаили масно ткиво. Потоа, добиените остеобласти (млади коскени клетки одговорни за нејзиниот раст) се нанесуваат на различни материјали кои ја поддржуваат нивната поделба - донорска коска, колагенски матрици, порозен хидроксиапатит итн. , Русија, Италија. Овие дизајни можат да го подобрат заздравувањето на обемните изгореници. Развојот на графтови се врши и во кардиологијата (вештачки срцеви залистоци, реконструкција на големи садови и капиларни мрежи); за обновување на респираторниот систем (ларинксот, душникот и бронхиите), тенко црево, црн дроб, органи на уринарниот систем, жлезди внатрешна секрецијаи неврони. металите во ткивното инженерство се користат за контрола на растот на клетките преку изложување на магнетни полињаразлични насоки. На пример, на овој начин беше можно да се создадат не само аналози на структурите на црниот дроб, туку и такви сложени структури како елементи на мрежницата. Исто така, материјалите создадени со користење на методот (литографија со електронски сноп, EBL) обезбедуваат површини на матрици со нано размери за ефективна формацијакоскени импланти. Создавањето на вештачки ткива и органи ќе ја елиминира потребата од трансплантација на повеќето органи донори и ќе го подобри квалитетот на животот и преживувањето на пациентите.

Автори

  • Народицки Борис Савелиевич
  • Нестеренко Људмила Николаевна

Извори

  1. Нанотехнологии во инженерството на ткиво // Нанометар. -www.nanometer.ru/2007/10/16/tkanevaa_inzheneria_4860.html
  2. Матични клетки// Википедија, слободната енциклопедија.www.ru.wikipedia.org/wiki/Stem_cells (датум на пристап: 10/12/2009).

Статија за натпреварот „био/мол/текст“: Петар I сонувал да „сече прозорец кон Европа“, а научниците од нашето време сонувале да отворат прозорец кон модерната медицина. Комбинацијата на „лек + биотехнологија“ се рефлектира во ткивното инженерство - технологија што отвора можност за враќање на изгубените органи без трансплантација. Методите и резултатите од ткивното инженерство се неверојатни: ова е производство на живи (а не вештачки!) органи и ткива; регенерација на ткивата; печатење на крвни садови на 3D печатач; употреба на хируршки конци за шиење кои „се топат“ во телото и многу повеќе.

Во последните децении, јасно се видливи алармантни трендови на стареење на населението, зголемување на бројот на болести и инвалидитет на работоспособни луѓе, што итно бара развој и имплементација во клиничка праксанови, поефикасни и достапни методи третман за рехабилитацијаболен. Слика 1 покажува како се менува структурата на болестите денес.

Денес, науката и технологијата нудат неколку алтернативни начини за обновување или замена на оштетените или патолошки ткива и органи:

  • трансплантација;
  • имплантација;
  • ткиво инженеринг.

Во оваа статија, ќе ги разгледаме подетално можностите и изгледите за инженерството на ткивата.

Ткиво инженерство - модерна иновативна технологија

Фундаментално нов пристап - инженеринг на клетки и ткива- е најновото достигнување во областа на молекуларната и клеточната биологија. Овој пристап отвори широки перспективи за создавање на ефективни биомедицински технологии, со помош на кои станува возможно да се можна реставрацијаоштетени ткива и органи и третман на голем број тешки човечки метаболички болести.

Целта на ткивното инженерство- дизајнирање и одгледување живи, функционални ткива или органи надвор од човечкото тело за последователна трансплантација на пациент со цел да се замени или стимулира регенерација на оштетен орган или ткиво. Со други зборови, местото на дефектот мора да се обнови тридимензионалниструктура на ткаенината.

Важно е да се напомене дека конвенционалните импланти направени од инертни материјали можат само да елиминираат физичкиИ механичкинедостатоци на оштетените ткива, за разлика од ткивата добиени со инженерство, кои, меѓу другото, обновуваат, биолошки(метаболички) функции. Односно, настанува регенерација на ткивото, а не нејзина едноставна замена со синтетички материјал.

Меѓутоа, за да се развијат и подобрат методите на реконструктивна медицина засновани на ткивно инженерство, неопходно е да се развијат нови високофункционални материјали. Овие материјали што се користат за создавање биоипланти треба да им дадат на структурите направени со ткиво карактеристики својствени за живите ткива:

  • способност за самолекување;
  • способност за одржување на снабдувањето со крв;
  • способноста за промена на структурата и својствата како одговор на факторите животната средина, вклучително и механичко оптоварување.

Клетките и матриците се основа за ткивното инженерство

Повеќето важен елементуспехот е присуството на потребниот број на функционално активни клетки способни за диференцијација, одржување на соодветниот фенотип и извршување на специфични биолошки функции. Изворот на клетките може да бидат телесните ткива и внатрешни органи. Можно е да се користат соодветни клетки од пациент кој има потреба од реконструктивна терапија, или од близок роднина(автогени клетки). Може да се користат клетки од различно потекло, вклучувајќи ги примарните (сл. 2) и матичните клетки (сл. 3).

Слика 2. Примарна човечка клетка.

Библиотека на Кјокушинската федерација на Јужноуралск

Примарни клетки- тоа се зрели клетки на одредено ткиво кои може да се земат директно од донорскиот организам ( ex vivo) хируршки. Ако примарните клетки се земени од специфичен донорски организам и последователно е неопходно да се имплантираат овие клетки во него како примач, тогаш веројатноста за отфрлање на имплантираното ткиво е елиминирана, бидејќи максималната можна имунолошка компатибилност на примарните клетки и присутен е примачот. Сепак, примарните клетки, по правило, не се способни да се делат - нивниот потенцијал за репродукција и раст е низок. Кога се одгледуваат такви клетки ин витро(преку ткивното инженерство) за некои типови на клетки можна е дедиференцијација, односно губење на специфични, индивидуални својства. На пример, хондроцитите култивирани надвор од телото често произведуваат фиброзна, а не транспарентна 'рскавица.

Бидејќи примарните клетки не се способни да се делат и може да ги загубат своите специфични својства, постои потреба од алтернативни клеточни извори за развој на технологии за клеточно инженерство. Матичните клетки станаа таква алтернатива.

За да се насочи организацијата, да се одржи растот и диференцијацијата на клетките за време на реконструкцијата на оштетеното ткиво, потребен е посебен клеточен носач - матрица, што е тродимензионална мрежа слична на сунѓер или пемза (сл. 4). За нивно создавање се користат биолошки инертни синтетички материјали, материјали базирани на природни полимери (хитозан, алгинат, колаген) и биокомпозити. На пример, еквивалентите на коскеното ткиво се добиваат со насочена диференцијација на матичните клетки од коскената срцевина, крвта од папочната врвца или масно ткиво во остеобласти, кои потоа се применуваат на различни материјали кои ја поддржуваат нивната поделба (на пример, донаторска коска, колагенски матрици итн. ).

Стратегија за „сопственост“ за инженерство на ткиво

Денес, една од стратегиите за инженерство на ткиво е како што следува:

  1. Избор и одгледување на сопствени или донаторски матични клетки.
  2. Развој на специјален носач за клетки (матрица) врз основа на биокомпатибилни материјали.
  3. Примена на клеточна култура на матрица и клеточна пролиферација во биореактор со посебни услови за одгледување.
  4. Директно воведување на ткивна конструкција во областа на засегнатиот орган или прелиминарно поставување во област добро снабдена со крв за созревање и формирање на микроциркулација во внатрешноста на конструкцијата (префабрикација).

Некое време по имплантацијата во телото на домаќинот, матриците целосно исчезнуваат (во зависност од стапката на раст на ткивото) и само ново ткиво ќе остане на местото на дефектот. Исто така, можно е да се воведе матрица со веќе делумно формирано ново ткиво („биокомпозит“). Се разбира, по имплантацијата, структурата создадена со ткиво мора да ја задржи својата структура и функции за временски период доволен за да се врати нормално функционираното ткиво на местото на дефектот и да се интегрира со околните ткива. Но, за жал, сè уште не се создадени идеални матрици кои ги задоволуваат сите потребни услови.

Крвни садови од печатач

Ветувачките технологии за инженерство на ткиво ја отворија можноста за создавање живи ткива и органи во лабораторија, но науката се уште е немоќна кога станува збор за создавање сложени органи. Сепак, релативно неодамна, научниците под водство на д-р Гунтер Товар ( Производ Гунтер) од здружението Фраунхофер во Германија направија огромен пробив во областа на инженерството на ткивата - развија технологија за создавање на крвни садови. Но, се чинеше дека е невозможно вештачки да се создадат капиларни структури, бидејќи тие мора да бидат флексибилни, еластични, мали во форма и во исто време да комуницираат со природните ткива. Доволно чудно, производствените технологии дојдоа на помош - методот на брзо создавање на прототипови (со други зборови, 3D печатење). Тоа значи дека комплексен 3Д модел (во нашиот случај крвен сад) е испечатен на 3Д инк-џет печатачкористејќи специјално „мастило“ (сл. 5).

Печатачот го депонира материјалот во слоеви, а на одредени места слоевите се хемиски врзани. Сепак, забележуваме дека за најмалите капилари, 3D печатачите сè уште не се доволно прецизни. Во овој поглед, беше применет методот на мултифотонска полимеризација што се користи во полимерната индустрија. Кратките, интензивни ласерски импулси кои го третираат материјалот ги возбудуваат молекулите толку силно што тие комуницираат едни со други, поврзувајќи се заедно во долги синџири. На овој начин, материјалот се полимеризира и станува тврд, но еластичен, како природни материјали. Овие реакции се толку контролирани што можат да се користат за создавање на најмали структури според тродимензионален „план“.

И со цел создадените крвни садови да се спојат со клетките на телото, модифицираните биолошки структури (на пример, хепарин) и протеините „сидро“ се интегрираат во нив за време на производството на садовите. Во следната фаза, ендотелијалните клетки (еднослоен слој на рамни клетки што ги обложуваат внатрешна површинакрвни садови) - така што крвните компоненти не се лепат на ѕидовите васкуларен систем, но биле слободно транспортирани по него.

Сепак, пред да биде всушност возможно да се имплантираат органи израснати во лабораторија со сопствени крвни садови, ќе помине уште некое време.

Ајде, Русија, ајде!

Без лажна скромност, да речеме дека во Русија е создадена научна основа за практична применабиомедицински материјали од новата генерација. Еден интересен развој беше предложен од млад научник од Краснојарск Екатерина Игоревна Шишатскаја (сл. 6) - растворлив биокомпатибилен полимер биопластотан. Таа едноставно ја објаснува суштината на нејзиниот развој: „Во моментов, лекарите се соочуваат со голем недостиг на материјали кои можат да ги заменат сегментите човечкото тело. Успеавме да синтетизираме уникатен материјал кој може да замени елементи на човечки органи и ткива“. Развојот на Екатерина Игоревна ќе најде примена првенствено во хирургијата. „Наједноставната работа е, на пример, конците за шиење направени од нашиот полимер, кои се раствораат по заздравувањето на раната., вели Шишатскаја. - Можете исто така да направите специјални влошки во садови - стентови. Тоа се мали шупливи цевки кои се користат за проширување на садот. Некое време по операцијата, садот е обновен, а полимерната замена се раствора“ .

Првото искуство на ткивна инженерска трансплантација на конструкција во клиниката

Слика 7. Паоло Макиарини, чиј мастер клас „Клеточни технологии за инженерство на ткива и раст на органи“ се одржа во Москва во 2010 година.

Во есента 2008 година, шефот на клиниката на Универзитетот во Барселона (Шпанија) и Медицинскиот факултет во Хановер (Германија), професор Паоло Макиарини ( Паоло Макиарини; оризот. 7) ја изврши првата успешна операција за трансплантација на биоинженеринг трахеален еквивалент на пациент со 3 cm стеноза на левиот главен бронх (сл. 8).

Како матрица на идната трансплантација беше земен сегмент од кадаверична трахеја долга 7 см. сврзното ткиво, донорски клетки и хистокомпатибилни антигени. Чистењето се состоеше од 25 циклуси на девитализација со употреба на 4% натриум деоксихолат и деоксирибонуклеаза I (процесот траеше 6 недели). По секој циклус на девитализација, се вршеше хистолошки преглед на ткивото за да се утврди бројот на преостанати нуклеарни клетки, како и имунохистохемиска студија за да се утврди присуство на антигени на хистокомпатибилност HLA-ABC, HLA-DR, HLA-DP и HLA- DQ во ткивото. Користејќи биореактор од сопствен дизајн (сл. 9), научниците рамномерно нанесоа клеточна суспензија со шприц на површината на полека ротирачки дел од душникот. Графтот, половина потопен во медиумот за култура, потоа се ротира околу својата оска за наизменично да ги изложи клетките на медиумот и воздухот.

Слика 9. Биореактор за создавање еквивалент на душникот направен со ткиво. А- дијаграм на биореактор, страничен поглед. Б- запечатување на биореакторот. ВО- биореактор со ткивен еквивалент на душникот на самото место. Г- биореактор по отстранување на трахеалниот еквивалент. Д- поглед на трахеалниот еквивалент непосредно пред операцијата.

Еквивалентот на душникот бил во биореакторот 96 часа; потоа бил трансплантиран на пациентот. За време на операцијата, главниот лев бронх и делот од душникот до кој се придружуваше беа целосно отстранети. Во добиената празнина беше зашиен графт, а одредено несовпаѓање помеѓу дијаметрите на луменот на еквивалентот создаден со ткиво и бронхот на примачот беше надминат поради еластичноста на ткивото на донаторот.

Десет дена по операцијата, пациентката е отпуштена од клиниката без знаци респираторна инсуфициенцијаи имунолошка реакција на отфрлање на трансплантацијата. Според компјутерска томографија, со чија помош е направена виртуелна 3Д реконструкција респираторен тракт, ткивниот еквивалент практично не се разликува од бронхиите на самиот пациент (сл. 10).

;. Дневна пошта;
  • „Првата успешна трансплантација на трахеа со инженерство на ткиво во клиниката. (2008). " Гени и клетки».
  • Ткиво инженерствое наука за дизајнирање и производство на ткива, вклучувајќи коски и други мускулно-скелетни ткива. И ткивното инженерство и морфогенезата се засноваат на три компоненти - морфогенетски сигнали, компетентни матични клетки и структури на скеле. Реставрацијата на мускулно-скелетните ткива ги сумира и ембрионалниот развој и морфогенезата. Морфогенезата е група на науки во развој која го проучува формирањето на структури општа структурателото е на пат кон функционирање на возрасните.

    Затоа, импулсите вклучени во морфогенезата треба да се користат во инженерството на коскеното ткиво. Коскените морфогенетски протеини имаат широко насочена (плеиотропна) функција во примарното формирање на структури, клеточна диференцијација и реставрација на коската и зглобната 'рскавица. Способноста на коската да се менува (рекреативната способност) зависи од морфогенетските коскени протеини во коскената матрица. Морфогенетските протеини на коските дејствуваат преку рецепторите и Smads 1, 5 и 8 за да ги стимулираат 'рскавицата и коскените клеточни линии. Хомеостазата на ткивните инженерски коски и 'рскавица зависи од одржувањето на екстрацелуларната матрица и биомеханиката. Употреба на коскени морфогенетски протеини во генска терапијаа изолацијата на матичните клетки во биомиметичките екстрацелуларни матрикс скелиња доведува до функционалност на коските. Како заклучок, треба да се забележи дека нашето време е време на возбудливи откритија во областа на функционалното ткиво инженеринг, коскените импулси, структурите на скелето и матичните клетки.

    Еден од проблемите со кои се соочува ортопедскиот хирург е реставрација и реконструкција на голем сегмент од скелетната коска оштетена како резултат на отстранување малигнен туморкоски или повреди. Иако алогеното калемење за големи коскени сегменти доби се поголемо прифаќање, тоа ги има недостатоците на можните фрактури. Проблемот со пукнатини на коските кај пациенти со постменопаузална остеопороза, метастази предизвикани од рак на дојка или жлезда на простата, и метаболичките нарушувања како што е дијабетесот бараат примена на принципите на ткивното инженерство на коските.

    Инженерството на ткиво е наука за дизајнирање и производство на нови ткива за функционална реставрација оштетени органии замена на делови од телото изгубени поради рак, разни болестии повреди. Меѓу многуте ткива во телото, коската има висока способност да се регенерира и затоа е репер за принципите на ткивното инженерство воопшто. Во блиска иднина, акумулацијата на знаење од областа на ткивното инженерство ќе доведе до создавање на коскени импланти со специфицирани параметри за употреба во ортопедската хирургија.

    Трите главни компоненти на ткивното инженерство и регенерацијата на ткивото се сигнали, матични клетки и скелиња. Специфичноста на сигналите зависи од ткивната морфогенеза и индуктивните дразби во ембрионот во развој. Тие обично се репродуцираат за време на регенерацијата. Коскените графтови се користат од страна на хирурзите повеќе од сто години. Урист направи најважното откритиепокажувајќи дека имплантацијата на деминерализирани, сушени со замрзнување алогени коскени сегменти на зајаци предизвикале формирање на нова коска. Се покажа дека стимулацијата на формирањето на коските е секвенцијална, чекор-по-чекор акција, каде што се одвиваат три клучни фази - хемотакса, митоза и диференцијација. Хемотаксата е насочено движење на клетките под влијание на хемиски сигнали ослободени од деминерализираната коскена матрица. Движењето и последователната адхезија на клетките кои формираат коска на колагенската матрица се одредуваат со присуството на фибронектин во него.

    Врвот на клеточната пролиферација под влијание на стимуланси за раст ослободени од нерастворливата деминерализирана матрица се забележува на третиот ден. Формирањето на 'рскавицата го достигнува својот максимум на 7-8 ден, проследено со васкуларна инвазија и, почнувајќи од 9-тиот ден, се јавува остеогенеза. Формирањето на коските го достигнува својот максимум на 10-12 дена, како што е наведено од активноста на алкалната фосфатаза. Ова е проследено со зголемување на остеокалцин, коскена γ-карбоксиглутаминска киселина која содржи протеин (BGP). Новоформираната незрела коска се полни со црвено коскена сржза 21 ден. Деминерализирана коска преку ослободување на коскени морфогенетски протеини, кои ги одредуваат почетните импулси за морфогенеза на коските, како и формирање на многу органи покрај коските, како што се мозокот, срцето, бубрезите, белите дробови, кожата и забите. Затоа, можеме да ги третираме морфогенетските протеини на коските како морфогенетски протеини на телото.

    Ј.П. Фишер и А.Х. Редит, Инженерство на функционално ткиво на коските: сигнали и скелиња
    Превод на Марина Борисова

    Ткиво инженерствое млада и во развојна област на медицината која отвора нови можности за човештвото. Професијата е погодна за оние кои се заинтересирани за хемија и биологија (видете го изборот на професија врз основа на интересот за училишните предмети).

    Во оваа статија ќе ви кажеме за професијата инженер за ткиво - една од професиите на иднината во оваа насока.

    Што е инженерство на ткиво?

    Ова е наука која се појави на границата помеѓу клеточна биологија, ембриологија, биотехнологија, трансплантологија и наука за медицински материјали.

    Таа е специјализирана за развој на биолошки аналози на органи и ткива создадени од живи клетки и наменети за обновување или замена на нивните функции.

    Што е инженер за ткиво?

    Ова е специјалитет што ќе стане баран во блиска иднина. Одговорностите на овој професионалец вклучуваат развој и следење процесот на производство, избор на материјали и формирање неопходни условиза создавање на ткивно инженерски импланти (графтови) и нивна понатамошна трансплантација. Според некои извештаи, оваа професија ќе почне да се шири по 2020 година.

    Развојот и имплементацијата на графтот вклучува неколку фази:

    — прво, потребно е да се изберат и да се одгледуваат клетки;

    — тогаш се создава клеточен носач (матрица) со употреба на биокомпатибилни материјали;

    — после ова, клетките се ставаат на матрицата и тие се размножуваат во биореакторот;

    - Конечно, имплантот се поставува во пределот на органот што не функционира. Доколку е потребно, графтот прво се вметнува во област со добро снабдување со крв за да му се овозможи да созрее (овој процес се нарекува префабрикација).

    Почетен материјал може да бидат ткивни клетки кои треба да се регенерираат, или матични клетки. Во производството на матрици може да се користат разни видови материјали (биокомпозитни, синтетички, биолошки инертни, природен полимер).

    Каде се користат графтови?

    • Создавање на вештачки аналози на кожата кои помагаат во регенерација кожатаза екстензивни изгореници.
    • Имплантите направени со ткиво имаат голем потенцијал и на полето на кардиологијата (биолошки аналози на срцеви залистоци, реконструкција на артерии, вени и капилари).
    • Покрај тоа, тие се користат при пресоздавање респираторниот системорганите за варење, уринарниот систем, жлезди на надворешно и внатрешно лачење.

    Каде да студирате за да станете инженер за ткиво

    ВО овој моментне кај нас образовни програмиИма само голем број лаборатории во истражувачките институти специјализирани за инженерство на ткиво кои обезбедуваат обука за оваа специјалност. Специјалисти кои сакаат да се развијат во оваа област можат да добијат основни медицинско образование. Треба да ја разгледате и можноста за студирање во странство: магистерските програми во оваа специјалност активно се развиваат во САД и Европа.

    Професионално важни квалитети:

    • систематско размислување;
    • интерес за работа во интердисциплинарна област;
    • подготвеност за работа во услови на неизвесност;
    • истражувачки интерес;
    • подготвеност за тимска работа.

    Главни дисциплини:

    • биологија;
    • хемија;
    • физика;
    • математика;
    • Информатика.

    Достигнувања на модерното инженерство на ткиво

    Создадени се и успешно користени аналози на брадавиците женски гради, ткиво инженеринг мочниот меури уретерите. Се спроведуваат истражувања на полето на создавање црн дроб, душник и цревни елементи.

    Водечките истражувачки лаборатории работат на повторно создавање на уште една тешко закрепната човечки орган- заб. Тешкотијата лежи во фактот што забните клетки се развиваат од неколку ткива, чија комбинација не може да се репродуцира. Во моментов, само раните фази на формирање на забите не се целосно рекреирани вештачко окомоментално е во почетната фаза, но веќе е можно да се развијат аналози на нејзините поединечни мембрани - рожницата, склерата и ирисот.

    Во исто време, прашањето како да се интегрираат во една единствена целина останува отворено.

    Група германски научници од Универзитетот во Кил успеале успешно да го обноват долната вилицапациент, речиси целосно отстранет поради тумор.

    Матичните клетки на пациентот, заедно со факторите за раст на коските, беа ставени во точна реплика на неговата вилица, создадена од титаниумска мрежа. Потоа, за време на периодот на инкубација, оваа структура била ставена во неговиот мускул под десното рамо сечило, од каде потоа бил трансплантиран на пациентот.

    Рано е да се каже колку ефикасно ќе функционира таквата вилица. Сепак, ова е прв сигурен случај на трансплантација на коска која буквално била одгледувана во човечкото тело.

    Се вчитува...Се вчитува...