Tkivno inženjerstvo
Tkivno inženjerstvo je biomedicinska inženjerska disciplina koja koristi kombinaciju ćelija, inženjeringa, metoda materijala i odgovarajućih biohemijskih i fizičko-hemijskih faktora za obnavljanje, održavanje, poboljšanje ili zamenu različitih tipova bioloških tkiva. Tkivno inženjerstvo često uključuje upotrebu ćelija postavljenih na skele tkiva u formiranju novog održivog tkiva u medicinske svrhe, ali nije ograničeno na aplikacije koje uključuju ćelije i skele tkiva. Iako je nekada bilo kategorisano kao podoblast biomaterijala, pošto je poraslo u obimu i važnosti, može se smatrati zasebnom oblasti.[1]
Dok većina definicija tkivnog inženjerstva pokriva širok spektar primena, u praksi je ovaj termin usko povezan sa primenama koje popravljaju ili zamenjuju delove ili cela tkiva (tj. organe, kosti, hrskavicu,[2] krvne sudove, bešiku, kožu, mišiće itd.). Često obuhvaćena tkiva zahtevaju određena mehanička i strukturna svojstva za pravilno funkcionisanje. Termin se takođe primenjuje na napore da se izvode specifične biohemijske funkcije pomoću ćelija unutar veštački stvorenog sistema podrške (npr. veštački pankreas ili bio-veštačka jetra). Termin regenerativna medicina se često koristi kao sinonim za tkivno inženjerstvo, iako oni koji su uključeni u regenerativnu medicinu stavljaju veći naglasak na upotrebu matičnih ćelija ili progenitornih ćelija za proizvodnju tkiva.
Pregled
[уреди | уреди извор]
Uobičajena definicija tkivnog inženjeringa, kako navode Langer[3] i Vakanti,[4] je „interdisciplinarna oblast koja primenjuje principe inženjerstva i nauka o životu na razvoj bioloških supstituta koji obnavljaju, održavaju ili poboljšavaju [biološke tkiva] funkcije ili celog organa“.[5] Pored toga, Langer i Vakanti takođe navode da postoje tri glavna tipa tkivnog inženjeringa: ćelije, supstance koje indukuju tkivo i pristup ćelija + matriks (koji se često naziva skela). Tkivno inženjerstvo je takođe definisano kao „razumevanje principa rasta tkiva i primena toga za proizvodnju funkcionalnog zamenskog tkiva za kliničku upotrebu“.[6] U daljem opisu se kaže da je „osnovna pretpostavka tkivnog inženjerstva da će primena prirodne biologije sistema omogućiti veći uspeh u razvoju terapijskih strategija koje imaju za cilj zamenu, popravku, održavanje ili poboljšanje funkcije tkiva“.[6]
Razvoj u multidisciplinarnoj oblasti tkivnog inženjeringa doneo je novi set delova za zamenu tkiva i strategija implementacije. Naučni napredak u biomaterijalima, matičnim ćelijama, faktorima rasta i diferencijacije i biomimetičkom okruženju stvorio je jedinstvene mogućnosti za proizvodnju ili poboljšanje postojećih tkiva u laboratoriji od kombinacija projektovanih ekstracelularnih matrica („skele“), ćelija i biološki aktivnih molekula. Među glavnim izazovima sa kojima se sada suočava inženjering tkiva je potreba za složenijom funkcionalnošću, biomehaničkom stabilnošću i vaskularizacijom u laboratorijski uzgojenim tkivima namenjenim za transplantaciju.[7]
Reference
[уреди | уреди извор]- ^ Kim, Yu Seon; Smoak, Mollie M.; Melchiorri, Anthony J.; Mikos, Antonios G. (2019-01-01). „An Overview of the Tissue Engineering Market in the United States from 2011 to 2018”. Tissue Engineering. Part A. 25 (1–2): 1—8. ISSN 1937-3341. PMC 6352506
. PMID 30027831. doi:10.1089/ten.tea.2018.0138.
- ^ Whitney GA, Jayaraman K, Dennis JE, Mansour JM (фебруар 2017). „Scaffold-free cartilage subjected to frictional shear stress demonstrates damage by cracking and surface peeling”. Journal of Tissue Engineering and Regenerative Medicine. 11 (2): 412—24. PMC 4641823 . PMID 24965503. doi:10.1002/term.1925.
- ^ „Langer Lab – MIT Department of Chemical Engineering”. langerlab.mit.edu. Приступљено 13. 3. 2023.
- ^ „The Laboratory for Tissue Engineering and Organ Fabrication”. Massachusetts General Hospital, Boston, MA. Архивирано из оригинала 1. 12. 2016. г. Приступљено 31. 10. 2009.
- ^ Langer R, Vacanti JP (мај 1993). „Tissue engineering”. Science. 260 (5110): 920—26. Bibcode:1993Sci...260..920L. PMID 8493529. doi:10.1126/science.8493529.
- ^ а б MacArthur BD, Oreffo RO (јануар 2005). „Bridging the gap”. Nature. 433 (7021): 19. Bibcode:2005Natur.433...19M. PMID 15635390. S2CID 2683429. doi:10.1038/433019a .
- ^ Thomas D, Singh D (јул 2019). „Novel techniques of engineering 3D vasculature tissue for surgical procedures”. American Journal of Surgery. 218 (1): 235—236. PMID 29929908. S2CID 49350846. doi:10.1016/j.amjsurg.2018.06.004.
Literatura
[уреди | уреди извор]- Davis ME, Motion JP, Narmoneva DA, Takahashi T, Hakuno D, Kamm RD, et al. (фебруар 2005). „Injectable self-assembling peptide nanofibers create intramyocardial microenvironments for endothelial cells”. Circulation. 111 (4): 442—50. PMC 2754569 . PMID 15687132. doi:10.1161/01.CIR.0000153847.47301.80.
- Derksen MH (2008). Engineering flesh: towards professional responsibility for 'lived bodies' in tissue engineering. Technische Universiteit Eindhoven. ISBN 978-90-386-1428-1.
- Fountain HA (15. 9. 2012). „First: Organs Tailor-Made With Body's Own Cells”. The New York Times.
- Holmes TC, de Lacalle S, Su X, Liu G, Rich A, Zhang S (јун 2000). „Extensive neurite outgrowth and active synapse formation on self-assembling peptide scaffolds”. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 97 (12): 6728—6733. Bibcode:2000PNAS...97.6728H. PMC 18719 . PMID 10841570. doi:10.1073/pnas.97.12.6728 .
- Idrus AA (12. 9. 2018). „Vital Therapies falls 88%, ditches liver treatment after phase 3 fail”. FierceBiotech (на језику: енглески).
- Ma PX (мај 2004). „Scaffolds for tissue fabrication”. Materials Today. 7 (5): 30—40. doi:10.1016/s1369-7021(04)00233-0 .
- Mikos AG, Temenoff JS (2000). „Formation of highly porous biodegradable scaffolds for tissue engineering” (PDF). Electronic Journal of Biotechnology. 3 (2): 114—19. doi:10.2225/vol3-issue2-fulltext-5 .
- Nerem RM (2000). Vacanti J, Lanza RP, Langer RS, ур. Principles of tissue engineering (2nd изд.). Boston: Academic Press. ISBN 978-0-12-436630-5.
- Semino CE, Kasahara J, Hayashi Y, Zhang S (2004). „Entrapment of migrating hippocampal neural cells in three-dimensional peptide nanofiber scaffold”. Tissue Engineering. 10 (3–4): 643—55. PMID 15165480. doi:10.1089/107632704323061997.
- Thompson J, Jones N, Al-Khafaji A, Malik S, Reich D, Munoz S, et al. (март 2018). „Extracorporeal cellular therapy (ELAD) in severe alcoholic hepatitis: A multinational, prospective, controlled, randomized trial”. Liver Transplantation. 24 (3): 380—93. PMC 5873437 . PMID 29171941. doi:10.1002/lt.24986.
- Vishwakarma A (2014). Stem Cell Biology and Tissue Engineering in Dental Sciences. Elsevier. ISBN 978-0123971579.
- Viola J, Lal B, Grad O (14. 10. 2003). The Emergence of Tissue Engineering as a Research Field (PDF) (Извештај). Abt Associates Inc. „Alternate webpage” — преко nsf.gov.
Spoljašnje veze
[уреди | уреди извор]
- Cell-Based Bone Tissue Engineering
- Clinical Tissue Engineering Center State of Ohio Initiative for Tissue Engineering (National Center for Regenerative Medicine)
- Organ Printing Архивирано 28 август 2008 на сајту Wayback Machine Multi-site NSF-funded initiative
- LOEX Center Université Laval Initiative for Tissue Engineering
| Međunarodne | |
|---|---|
| Državne | |
| Ostale | |
