Тканинна інженерія - це новий крок сучасної медицини, що представляє собою створення нових тканин і навіть органів з метою терапевтичної реконструкції пошкоджених або патологічних органів. Тканинна інженерія здійснюється за допомогою доставки в потрібну область різних опорних структур, таких як клітини, в комплексі з механічними або молекулярними сигналами для регенерації.
Характеристика тканинної інженерії
Всім відомо, що традиційні імплантати, які використовуються вже багато років в трансплантології, можуть задовольняти тільки механічні та фізичні характеристики тканин і органів, які вони замінюють. Тканинна інженерія переслідує зовсім іншу мету, а саме відновлення метаболічних, тобто біологічних функцій. Іншими словами, тут важлива природна регенерація власних тканин, а не заміна їх имплантами з синтетичних матеріалів.
Етапи створення тканеінженерной імплантатів
Створення тканинних імплантатів - це комплексний і тривалий процес, який складається з наступних етапів:
- Відбір власного або донорського клітинного матеріалу.
- Культивування клітинного матеріалу.
- Розробка носія для клітин, який буде максимально біосумісний з матеріалом.
- Нанесення групи клітин на носія, тобто на матрицю.
- Процес розмноження клітин, який відбувається в біореакторі при спеціальних умовах, необхідних для культивування.
- Впровадження клітинного «імплантату» в область органу, який схильний до ураження. Можливо попереднє розміщення в місцях, які добре забезпечуються кров'ю для перефабрікаціі тобто дозрівання і формування мікроциркуляції.
Який клітинний матеріал підходить для тканинної інженерії
В тканинної інженерії можуть застосовуватися будь-які клітини, які мають властивість регенерації. Але найчастіше для цих цілей застосовують стовбурові клітини або клітини безпосередньо того органу, який слід реконструювати.
Щоб створити матрицю, на якій буде «рости» тканину, як правило, використовують біологічно інертні матеріали із синтетичного волокна, тобто матеріали, виготовлені на основі природних полімерів, таких як, альгінат, хітозан, колаген. Крім цього в останні роки великою популярністю стали користуватися біокомпозітние матеріали.
Таким чином, щоб отримати, наприклад, еквівалент кісткової тканини, використовують спрямоване диференціювання стовбурових клітин кісткового мозку, жирових тканин або пуповинної крові. Після цього стеобласти, отриманий в результаті спрямованої диференціації, наносяться на різні матеріали які можуть підтримувати їх тиск, такі як колагенові матриці, донорська кістку або синтетичні матеріали.
Застосування тканинної інженерії
- На сьогоднішній день тканинна інженерія починає набирати обертів. Наприклад, в Італії, Швейцарії та США величезною популярністю користуються живі еквіваленти шкіри, які містять власні або донорські клітини. Такі конструкції сприяють швидкому загоєнню великих опікових поверхонь. Якщо ще 20-30 років тому, люди з опікової поверхні 70-80% тіла не мали шансу вижити, то сьогодні з використанням живих еквівалентів шкіри, це цілком реально.
- Крім трансплантації шкіри, широко популярна також тканинна інженерія в кардіології, де за допомогою клітин створюють штучні капає серця, реконструюють великі судини.
- Розробка графтов ведеться для відновлення органів дихання, для відновлення печінки і кишечника, органів малого таза, залоз внутрішньої секреції, органів сечо-видільної системи і так далі.