جهت مشاوره با شماره 09121223103 تماس حاصل فرمائید
//

مهندسی بافت و داربست های سلولی

تاریخ :دسامبر 27, 2020 نویسنده :شبنم

مهندسی بافت و داربست های سلولی 

مهندسی بافت و داربست های سلولی در ترمیم بافت موضوع مطرح شده دنیای پیشرفته می باشد.

در این مقاله سعی داریم گزیده ای از مهندسی بافت و داربست های سلولی ارائه دهیم.

اهداف مهندسی بافت:


هدف از مهندسی بافت،توسعه جایگزینهای بافتی و ارگانی برای حفظ، بازگرداندن و یا تقویت عملکرد اندامهای مجروحان بصورت in vivo میباشد.

در طول دهه گذشته، زمینه مهندسی بافت شاهد پیشرفت بسیار زیادی در زمینه

زیست شناسی، علوم مواد، شیمی و استراتژی های مهندسی و همگرایی این رشته ها بوده است.

پیشرفت های مهندسی سلول:

درک ما ازچگونگی برنامه ریزی سلولها در طی دهه گذشته قابل پیش بینی بوده و

بنابراین روش های موجود برای دوباره سازی سلول ها افزایش یافته است.

چشم انداز زمینه سلول های بنیادی از زمان کشف iPSC ها به طور قابل توجهی تغییر کرده است.

سلول های بزرگسالان ابتدا توسط 4 ژن خاص(Oct4 و Sox2 را با c-Myc و Klf4 یا Nanog و Lin28) که

برنامه ریزی مجدد بحرانی را کد گذاری میکنند به iPSC ها برنامه ریزی میشوند.

پلوریپوتنت القا شده iPSC :

پلوریپوتنت القا شده ازبسیاری ازسلولهای سوماتیک ، سلولهای اتولوگ را به راه حلی مناسب برای بسیاری از برنامه های مهندسی بافت تبدیل کرده است.

همانطور که iPSC ها می توانند به راحتی از بیماران گرفته شوند، آنها به طور بالقوه روشهای جدیدی را برای پزشکی شخصی ایجاد می کنند

که در آن سلول های شخصی خود را می توان برای ساخت و تعمیر بافت ها مورد استفاده قرار داد.

سلول های بنیادی مزانشیمی (MSCs):

تحقیقات سلول های بنیادی بالغ چندین پیشرفت عمده را به دست آورده است،

مثلا، توانایی لانه گزینی سلولهای بنیادی مزانشیمی (MSCs) به عنوان یک روش قوی برای القای بازسازی بافت شناخته شده است.

این سلولها می توانند برای ایجاد یک مجموعه ای از عوامل رشد مطلوب و سیتوکینها که برای بهبود زخمهای موضعی یا درمان بیماری مفید باشند، طراحی شوند.

توالی های پالیندرومیک کوتاه منظم خوشه ای(CRISPR):

همچنین روشهای نوین دستکاری ژنتیکی سلولها توسعه داده شده است، مهمترین آنها تکنولوژی توالیهای پالیندرومیک کوتاه منظم خوشه ای(CRISPR) است.

فن آوری CRISPR اجازه می دهد تا قسمت خاصی از DNA را برای دستیابی به ویرایش ژنومی سلولهای پستانداران بطور دقیق برش دهیم که راحتی و دقت آن بی سابقه است.

تکنولوژی CRISPR و تغییرات آن به طور بالقوه چشم انداز مهندسی بافت فردی در آینده را تغییر خواهد داد.

نمونه هایی از تلاش های انجام شده در این زمینه،ویرایش ژنتیکی ارگان های خوک برای پیوند به انسان است.

تلفیق فعال رشد سلول با استفاده از مواد بیولوژیکی:

در طی دهه گذشته، شیمی پیشرفته با استفاده از استراتژیهای تلفیقی مولکولهای زیست فعال توانسته است

تا سازگاری و فعالیت مواد زیستی را بهبود بخشد.

استفاده از فرآیندهای انتخابی in vitro دقیق و تکامل هدفمند، مهندسی سیستمهای آزادسازی تمایلی را با استفاده از تنوع بیشتری از نیروهای غیرکووالانسی،

مانند یون، هیدروفوب، واندروالسی و پیوند هیدروژنی، تسهیل کرده است.

سیستمهای تحویل مواد زیستی همه کاره و پیچیده که در حال افزایش هستند

توانایی حضور دسته جمعی پروتئین ها و فاکتور های رشد را مانند حضورشان در بدن ایجاد کرده اند.

نیروهای فیزیکی در موارد زیادی در دهه گذشته برای تنظیم پاسخهای سلولی مورد استفاده قرار گرفته اند.

اگر چه اکتشافات اولیه بر روی سطوح مسطح با سفتی مختلف صورت گرفته است.

مواد زیستی ایمپلنت:

یکی دیگر از روندهای عمده در دهه گذشته، افزایش استفاده از واکنشهای ایمنی بین مواد زیستی و میزبان بوده است،

که برای دستیابی به عملکرد بالاتری از مواد زیستی ایمپلنت ضروری است.

اگرمواد غیر تلفیقی درون محیط بدن میزبان باقی بماند باعث ایجاد واکنشهای التهابی میشود،معمولا یک روند سلولی ایجاد می شود که

منجر به واکنش های ایمنی می شود که میتواند التهاب، تشکیل سلولهای غولپیکر، فیبروز و در نهایت آسیب به ایمپلنت و بافت میزبان اطراف آن را ایجاد کند.

مهندسی ساختار داربست های سلولی:

توانایی ایجاد ساختارهای دقیق D3 برای مهندسی بافت به واسطه دو تکنولوژی اصلی پیشرفت چشمگیری داشته است.

  1. خودآرایی تلفیقی برنامه ریزی شده
  2. چاپگر زیستیD3

برنامه ریزی خودآرایی تلفیقی یک راه مناسب برای ایجاد ساختارهای پیشرفته مصنوعی را فراهم می کند.

ساختارهای خود سازمانی را می توان با استفاده از رشته های DNA دارای توالی مکمل که در شرایط فیزیکی مناسب جفت میشوند ایجاد کرد.

چنین مفهومی در مقیاس های بزرگتر ترجمه میشود، جایی که بلوکهای مواد بیولوژیکی و بافتهای ساختمانی متصل با

چسبهای مخصوص قابل برنامه ریزی دی ان ای می توانند در مقیاسهای چندگانه ای که از چند صد میکرومتر تا

سانتی متر تشکیل شده اند جمع شوند.

به همین ترتیب،چسب های DNA به سلولها متصل میشوند و پس از تشکیل بافت میتوان با استفاده DNase این چسب ها را تجزیه کرد.

ساختارهای بافت طبیعی:

ساختارهای بافت طبیعی نیز به عنوان یک منبع داربست محبوبیت پیدا کرده اند – برای مثال استفاده از بافتهای دسلولار.

با این حال، استفاده از اندامهای دسلولار شده و کاربرد آنها در مهندسی کامل اندام ها تنها در حدود ده سال پیش توسعه یافت.

با استفاده از چنین استراتژی، انواع اندامها از جمله رگ های خونی، قلب، ریه، کبد، کلیه، مثانه و پانکراس ایجاد شده است.

کاربردهای بالقوه فعلی و آینده مهندسی بافت:

چندین محصول مهندسی بافت توانایی خود را برای کاربرد بالینی در دهه گذشته نشان داده است. یک داربست بر پایه مواد زیستی که داربست Neuro-Spinal  نامیده میشود

که برای استفاده  InVivo ایجاد شده است که میتواند اتصالات نورونی جدید را برای آسیب نخاعی ایجاد کند.

با استفاده از فن آوری سلولهای بنیادی، نشان داده شده است که ارگانوئید مغزی انسان از iPSC ها می تواند برای ایجاد ساختار مغزی و

درمان بیماری آلزایمر خانوادگی که در آن پروتئین های amyloid-β و پروتئین های تاو فسفریله شده استفاده کند.

اگر چه این نمونه ها به لحاظ زیست شناختی بسیار مهم هستند، اما به تنهایی لزوما نشانه های فیزیولوژیکی پویا موجود در سیستم انسان را تکرار نمی کنند.

سیستم عامل مبتنی بر تراشه:

یک رویکرد جایگزین، استفاده از سیستم عاملهای مبتنی بر تراشه است که مدلهای اندام زیستی را با تکنولوژی های microfluidic پیشرفته ادغام می کنند.

این باعث می شود نشانه های مهم فیزیولوژیکی مانند جریانهای مایع عروقی و بینابینی در سیستم مدل و همچنین یک شبکه متصل

در میان چندین ارگان وجود داشته باشد.

به همین ترتیب، تعداد زیادی از مدلهای ارگان بر روی تراشه، از جمله کبد، ریه، کلیه، رگ خونی، روده و مغز استخوان، از جمله دیگر ساخته شده است.

این مدلهای اندامهای مختلف میکرو فلوئیدیک ممکن است باهم ترکیب شوند تا سیستمهای میکروفیزیولوژیولوژیکی بدن انسان را

به منظور بررسی تعاملات، واکنشهای جمعی داروها و عوارض جانبی ترکیبات دارویی مورد بررسی قرار دهند.

کمپانی Biolegend یک کمپانی دارای سلول های بنیادی هست. جهت اطلاعات بیشتر کلیک فرمایید.
جهت اطلاع از قیمت ها به صفحه لیست قیمت  کیت آزمایشگاهی وارد شوید.

شما هم نظر خود را در مورد این پست به ما بگوید