Fabric Engineering
Complicațiile existente asociate cu inima protetică, dictează necesitatea de a dezvolta noi metode pentru crearea unei inimi artificiale. Una dintre aceste metode este ingineria țesuturilor. Supapele sunt fabricate cu ajutorul unei abordări de țesut-inginerie, acestea sunt biocompatibile, puternici, angajați pe termen lung, nu necesită anticoagulare, și cel mai important, sunt capabili de a regenera și să crească odată cu creșterea inimii destinatarului. Zona cea mai dezvoltată a ingineria tisulară a valvelor inimii este detsellyulyarizatsiya lor, și anume crearea matricei extracelulare, care poate popula celulele progenitoare ale pacientului și transplantate.
Celulele stem embrionare sunt izolate din masa celulelor interne ale embrionului într-un stadiu incipient, iar adulții - din diferite țesuturi ale unui organism adult. Există o problemă etică asociată cu distrugerea inevitabilă a embrionului uman în producerea de celule stem embrionare. Prin urmare, este de preferat să se obțină celule din țesuturile adulte.
Din țesutul adipos, celulele stem sunt relativ ușor izolate. Dintre acestea, celulele inimii pot fi crescute - cardiomiocite cu o structura predeterminata, functionale active, capabile de contractie, precum si celulele nervoase si ale pielii, in functie de scopul studiului.
Există două componente principale în ingineria tisulară. Acestea sunt celulele și mediul în care trebuie să crească. Și nu doar un mediu lichid, ci un spațiu tridimensional în care celulele pot crește pentru a crea un țesut artificial. Este de asemenea necesar un purtător special de celule, așa-numita matrice.
Pentru a crea matrice, utilizați materiale inerte biologice, dintre care unul este colagenul. În ultimii cinci sau șase ani, dezvoltarea matricelor naturale sau, așa cum sunt acestea, a matricelor fără celule, a fost pe larg dezvoltat. Studiile efectuate în centre științifice majore din SUA și Japonia au arătat că este posibil să se ia un organ și să se spele din toate celulele, păstrându-se în același timp arhitectura. Home - pentru a asigura condițiile în care soluția a fost pregătită în prealabil, a cărui principală componentă este un detergent (săpun), curge prin vasele furajere de organe, dizolvarea membranei celulare și lăsând numai coloana vertebrală de proteine. Celulele care sunt apoi digerate din interior, se blochează în această inimă deja pliată, creează feedback-ul lor și inima începe să funcționeze.
Desigur, tipărirea 3D vă permite să imprimați o matrice sau o inimă. Dar pentru aceasta, trebuie să oferiți imprimantei o cerneală specială "scumpă". Pentru a deținut, trebuie izolat sau sintetizat proteine specializate, în principal de colagen, care creează orice arhitectură de organe. În condițiile noastre este o sarcină foarte costisitoare, este mai ușor să obțineți un organ descalar.
Teoretic, toate celulele oricărui organism sunt similare și diferă numai în moleculele de suprafață care codifică moleculele cunoscute ale sistemului imunitar. Dacă aceste molecule sunt spălate cu celulele lor, atunci matricea nu ar trebui, în teorie, să inducă un răspuns imun. Dar niciunul dintre aceste studii nu a făcut până acum.
Astăzi, există mai multe probleme serioase asociate cu crearea unui organ complex multiculos structural.
Una dintre principalele sarcini este de a obține un țesut tridimensional al peretelui inimii cu o grosime de un deget sau două. Grosimea depinde de tipul de perete al ventriculului și de ce fel de ventricul, dreapta sau stânga. Obținerea monostraturilor de celule și creșterea acestor țesuturi este deja posibilă. Problema este că, simultan cu creșterea țesutului muscular și patul vascular, prin care acest țesut muscular va fi alimentat cu oxigen și nutrienți, iar produsele metabolismului vor fi excretate. Fără un pat vascular, fără o alimentare adecvată, celulele din stratul gros vor muri în mod natural. Stratul subțire poate fi alimentat prin difuzia de nutrienți și oxigen și un strat gros de difuzie nu mai este suficientă și straturile profunde ale celulelor vor muri. Acum putem face aproximativ trei straturi de celule cardiace care sunt capabile să supraviețuiască.
Aceasta este principala sarcină fundamentală, care trebuie rezolvată mai întâi. Apoi puteți începe să rezolvați următoarele.
Astăzi, în Statele Unite, o operație relativ simplă de manevrare aortocoronară costă între 30 și 50 de mii de dolari, în funcție de clinică și de complexitatea cazului. Prin această operație, pieptul, inima, șuntul pe arterele afectate de ateroscleroză sunt deschise. Acum imaginați-vă că este necesar să coaseți o bucată întreagă pe peretele inimii, care trebuie mai întâi cultivată. Când aceste proceduri sunt deja dezvoltate, costul poate ajunge la 500 mii de dolari.
Dacă, în general, să vorbim despre sistemele importate, atunci inima nu este obiectul cel mai convenabil. Este mai rezonabil să se promoveze experimentele pe țesuturile hepatice sau renale. De exemplu, fâșiile hepatice supraviețuiesc cu ușurință pe cont propriu și cresc relativ ușor. Pentru a da o persoana a carui ficat este afectata de ciroza, o noua parte a ficatului, care ar putea incepe sa se regenereze si sa creasca singura, este o aplicare mult mai rationala a fortelor.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: