داربست های مهندسی بافت

اولین دستاورد مهندسی بافت بر اساس تولید جایگزین های پوست برای بیماران دچار سوختگی بوده است. در طول ۲۰ سال گذشته، داربست های مهندسی بافت منجر به توسعه و آزمایش غضروف مصنوعی، استخوان، عروق خونی، پانکراس، دریچه های قلب، اعصاب، نای، روده، کلیه، ریه و کبد شده است.

بسیاری از تحقیقات بر روی درک و استفاده از پتانسیل سلول ها و بهبود مواد برای کنترل رفتار سلول ها معطوف می باشد. مرحله اول در مهندسی بافت شامل کاشت سلول های دهنده و فاکتورهای رشد روی داربست سه بعدی می باشد که چارچوبی را می سازد و حمایت اولیه برای چسبیدن سلول ها را انجام می دهد و سپس تکثیر و تمایز آنها را فراهم می آورد.

انواع سلول های بنیادی مورد استفاده در مهندسی بافت

انواع مختلفی از سلول ها را می توان در مهندسی بافت استفاده کرد. انتخاب سلول ها بر اساس در دسترس بودن و توانایی تکثیری آنها تعیین می شود. بیشترین توجه متمرکز بر سلول های بنیادی که پتانسیل قابل توجهی برای تمایز به سلول های تخصصی دارند، می باشد. پس از تقسیم، هر سلول جدید می تواند به عنوان یک سلول بنیادی باقی بماند یا به نوع دیگری از سلول همچون یک سلول عضلانی، یک گلبول قرمز یا یک سلول مغزی تبدیل شود.

با توجه به پتانسیل تمایز، انواع سلول های بنیادی به شکل زیر طبقه بندی می شوند

• تمام پتانسیل: سلول هایی که می توانند به هر نوع سلولی تمایز یابند
• پرتوان: سلول هایی که می توانند به هر نوع سلولی، به جز سلول های زایا، متمایز شوند
• مولتی پتانسیل: سلول های سوماتیک (بزرگسال) که اغلب قادر به ایجاد کردن سلول های جدید با خواص مشابه هستند
• سلول های پیش ساز تک پتانسیل: سلول هایی که تمایز آنها برای ساخت فقط یک نوع سلول محدود است

مطالب پیشنهادی: تمایز سلول بنیادی مزانشیمی به استخوان – رده های سلولی در آزمایشگاه کشت سلول

نقش داربست های بافتی

نقش کلیدی داربست های بافتی تامین یکپارچگی مکانیکی موقت در محل نقص تا زمانی است که بافت آسیب دیده ترمیم یا بازسازی و عملکرد طبیعی بیومکانیکی بهبود بخشیده شود. بنابراین، برای انجام عملکرد، داربست ها باید برخی از الزامات خاص را برآورده کنند. در ابتدا، داربست یا اسکفولد باید شرایط مناسبی را برای ارتقای حیات سلولی، تکثیر و تمایز فراهم کنند.

ویژگی های داربست های بافتی

داربست بافتی باید با منافذ باز بزرگ و زیاد باشد که در آن منافذ به یکدیگر وصل شده باشند و همچنین با مواد موجود داربست نیز در ارتباط باشند. ساختار متخلخل به هم پیوسته برای نفوذ سلولی، رشد درون بافتی، مواد مغذی و انتقال مواد زائد مورد نیاز است. حضور منافذ جدا شده از یکدیگر، از انتشار گازها و مایعات بین سلول ها جلوگیری می کند. اکثر تحقیقات نشان می دهد که بهترین رشد بافت استخوانی در داربستی با اندازه منافذ ۱۰۰-۵۰۰ میکرومتر رخ می دهد. با این حال، تخلخل بالا و اندازه منافذ بر پارامترهای استحکام داربست بافتی تاثیر می گذارد. از این رو، ارزیابی بهینه خواص ذکر شده ضروری است.

مطالب مرتبط: آماده سازی بافت در آزمایشگاه بافت شناسی – آماده سازی لام از بافت ها

داربست های مهندسی بافت ایده آل ساخته شده از یک ماده زیستی مناسب باید توسط بافت های اطراف جذب شود، همچنین باید بدون نیاز داشتن به برداشتن توسط جراحی در محل قرار گیرد و منجر به هرگونه پاسخ ایمنی و التهاب در محل قرارگیری نشود. این مهم است که میزان تخریب باید تا حد امکان با نرخ تشکیل بافت مطابقت داشته باشد. این به این معناست که در حالی که سلول ها اطراف خودشان ساختار ماتریکس طبیعی خود را می سازند، داربست قادر است یکپارچگی ساختاری را در بدن ایجاد کند.

مطالب پیشنهادی: کاربردهای درمانی نانوذرات روی – کاربرد نانوذرات طلا در درمان بیماری ها

برای ایجاد یکپارچگی و استحکام با بافت اطراف، اسکفولد باید عملکرد زیست فعالی بالا داشته باشد که این خاصیت برای ایجاد شدن پیوند های شیمیایی بین بافت و داربست ضروری و مهم می باشد. ارتباط با استخوان یکی دیگر از ویژگی های داربست مطلوب می باشد که از روند بازسازی استخوان های آسیب دیده با کمک به سلول ها برای چسبیدن به سطح پیوند و تکثیر آنها پشتیبانی می کند.

اسکفولد بافتی باید دارای خواص مکانیکی سازگار با موقعیت آناتومیک مورد استفاده باشد و باید به اندازه کافی قوی باشد که امکان جابجایی در طول کاشت و جراحی را فراهم کند. تولید داربست با خواص مکانیکی و فیزیکی مناسب یکی از بزرگترین چالش ها در مهندسی بافت می باشد.

مطالب مرتبط: تکنیک ایمونوهیستوشیمی IHC – آماده سازی لام از بافت ها – تکنیک ایمونوسیتوشیمی
خدمات مرتبط: بافت‌ شناسی، مهندسی بافت و رنگ آمیزی های پاتولوژی – تولید داربست های مهندسی بافت