Этапы создания искусственных органов - Тканевая инженерия в медицине
На сегодняшний день одна из стратегий тканевой инженерии такова:
1. Отбор и культивирование собственного или донорского клеточного материала.
Клеточный материал может быть представлен клетками регенерируемой ткани или стволовыми клетками.
На первом этапе отбирают собственный или донорский клеточный материал (биопсия), выделяют тканеспецифичные клетки и культивируют их. В состав тканеинженерной конструкции, или графта, кроме культуры клеток входит специальный носитель (матрица)
2. Разработка специального носителя для клеток (матрицы) на основе биосовместимых материалов
Матрицы могут быть выполнены из различных биосовместимых материалов. Для создания матриц графтов применяют биологически инертные синтетические материалы, материалы на основе природных полимеров (хитозан, альгинат, коллаген), а также биокомпозитные материалы. Например, эквиваленты костной ткани получают путем направленного дифференцирования стволовых клеток костного мозга, пуповинной крови или жировой ткани. Клетки полученной культуры наносятся на матрицу. инженерия ткань орган выращивание
3. Нанесение культуры клеток на матрицу и размножение клеток в биореакторе со специальными условиями культивирования
Где культура инкубируется в течение определенного времени. Первые биореакторы были созданы для получения искусственной печеночной ткани.
4. Непосредственное внедрение графта в область пораженного органа или предварительное размещение в области, хорошо снабжаемой кровью, для дозревания и формирования микроциркуляции внутри графта (префабрикация)
Биоматериалы, используемые для получения матриц, должны быть биологически инертными и после графтинга (перенесения в организм) обеспечивать локализацию нанесенного на них клеточного материала в определенном месте. Большинство биоматериалов тканевой инженерии легко разрушаются (резорбируются) в организме и замещаются его собственными тканями. При этом не должны образовываться промежуточные продукты, обладающие токсичностью, изменяющие рН ткани или ухудшающие рост и дифференцировку клеточной культуры. Нерезорбируемые материалы почти не применяются, т. к. они ограничивают регенерационную активность, вызывают избыточное образование соединительной ткани, провоцируют реакцию на инородное тело (инкапсуляцию)
Живые эквиваленты кожи, содержащие донорские или собственные кожные клетки, в настоящее время широко применяются в США, России, Италии. Эти конструкции позволяют улучшить заживление обширных ожоговых поверхностей. Разработка графтов ведется также в кардиологии (искусственные клапаны сердца, реконструкция крупных сосудов и капиллярных сетей); для восстановления органов дыхания (гортань, трахея и бронхи), тонкого кишечника, печени, органов мочевыделительной системы, желез внутренней секреции и нейронов. Наночастицы металлов в тканевой инженерии используются для контроля роста клеток через воздействие на них магнитными полями разной направленности. Например, таким способом удалось создать не только аналоги структур печени, но и такие сложные структуры, как элементы сетчатки глаза. Также нанокомпозитные материалы, созданные с помощью метода электронно-лучевой литографии (electron beam lithography, EBL), обеспечивают наноразмерную шероховатость поверхности матриц для эффективного формирования костных имплантантов. Создание искусственных тканей и органов позволит отказаться от трансплантации большей части донорских органов, улучшит качество жизни и выживаемость пациентов.
Похожие статьи
-
Введение, Клетки для тканевой инженерии - Тканевая инженерия в медицине
Одним из направлений биотехнологии, которое занимается созданием биологических заместителей тканей и органов, является тканевая инженерия (ТИ). Тканевая...
-
Заключение - Тканевая инженерия в медицине
Клеточная (тканевая) инженерия -- отрасль биотехнологии, в которой используют методы выделения клеток из организма, трансформации их и выращивания на...
-
Стволовые клетки - Тканевая инженерия в медицине
Стволовые клетки -- недифференцированные клетки, которые имеют способность к делению, самообновлению и дифференцировке в различные типы...
-
Мышцы, Кровь, Костный мозг - Тканевая инженерия в медицине
Сотрудники Вустерского политехнического института (США) успешно ликвидировали большую рану в мышечной ткани у мышей путем выращивания и вживления...
-
Выращивание тканей, Кожа - Тканевая инженерия в медицине
Выращивание простых тканей - уже существующая и использующаяся в практике технология Кожа Восстановление поврежденных участков кожи уже является частью...
-
Кости, Зубы, Хрящи - Тканевая инженерия в медицине
Группа сотрудников Колумбийского университета под руководством Горданы Вуньяк-Новакович (Gordana Vunjak-Novakovic) получила из стволовых клеток,...
-
Практическое применение - Генная инженерия
Теперь умеют уже синтезировать гены, и с помощью таких синтезированных генов, введенных в бактерии, получают ряд веществ, в частности гормоны и...
-
Органы-мишени и механизм действия инсулина - Биохимия поджелудочной железы
1. В крови инсулин может быть в двух формах: свободной и связной. Органы - мишени свободного инсулина: печень, скелетная мускулатура, кишечник; связного...
-
История создания. - Клеточная теория
Параллельно с описательными работами формировалась и клеточная теория. Уже в 1809 г. немецкий натурфилософ Л. Окен выдвинул гипотезу клеточного строения...
-
3 Основы методики лечебной физической культуры при заболеваниях органов дыхания В занятиях лечебной физической культурой при заболеваниях органов дыхания...
-
В фармацевтической практике используют высушенные, реже свежие подземные органы многолетних растений, собранные чаще осенью или ранней весной, очищенные...
-
1) [-]хитиновый покров, к которому крепятся мышцы тела 2) [-]известковая раковина, в которой спрятано мягкое тело 3) [+]хорда, проходящая вдоль спинной...
-
Благодаря постоянному и беспорядочному броуновскому движению молекул воды [4] две идентичные по всем параметрам биомолекулы (БМ) способны не только...
-
Отцом генной инженерии считается чешский монах Грегор Мендель, экспериментировавший с генами душистого горошка более 150 лет назад. Для новой и...
-
Упрощение требований к условиям хранения - Генная инженерия
1. Высокая стабильность вакцин. ДНК-вакцины высокостабильны. Они способны выдерживать низкие и высокие температуры (немногим ниже температуры кипения...
-
Наружная оболочка сердца, или эпикард (epicardium), представляет висцеральный листок перикарда (pericardium). Эпикард образован тонкой пластинкой...
-
В природе существует два способа размножения растений: половой (семенной) и вегетативный. Оба эти способа имеют как свои преимущества, так и недостатки....
-
Люминесцентная микроскопия - Фотохимические превращения ДНК. Люминесцентные метки и зонды
Люминесцентная микроскопия -- оптическое исследование микрообъектов, окрашенных специальными красителями (флюорохромами), испускающими свечение при...
-
Кровь. Функции крови - Кровь. Плазма. Форменные элементы крови
Кровь представляет собой жидкость (жидкая ткань мезодермального происхождения), красного цвета, слабощелочной реакции, солоноватого вкуса с удельным...
-
Методика выделения ДНК зависит от состава и характера используемого источника (ткани животных или растений, микроорганизмы, вирусы). Для лабораторного и...
-
Вирусы как независимые генетические системы Какое место занимают вирусы в биологическом мире? Каково их происхождение и кто их ближайшие родственники?...
-
Форма этих организмов удлиненно-веретенообразная или нитевидная. Кожно-мускульный мешок состоит из многослойной, плотной, эластичной и нерастяжимой...
-
1) [-]лягушек 2) [+]саламандр 3) [-]тритонов 4) [-]жаб Какая кровь движется по сосудам кровеносной системы рыбы? 1) [-]смешанная 2) [+]артериальная и...
-
Імуностимулятори - Алергічні реакції організму
Лікарські речовини, які модулюють (стимулюють) неспецифічну резистентність організму. Засоби, які стимулюють (нормалізують) імунні реакції організму,...
-
Медицина Китаю - Формування основ лікарської етики в країнах Стародавнього Сходу
У історичній перспективі китайська медицина в деяких відносинах випередила західну. Вже більше двох тисячоліть тому, в період правління династії...
-
Основні стани, властиві організму людини - Валеологія як комплексна наука про здоров'я
Здоров'я. За енциклопедичним словником, здоров'я -- це стан функціонування організму людини як живої системи, що характеризується повною її рівновагою із...
-
За і проти клонування - Клонові організми
Вже відомо, що, принаймні, 8 дослідницьких груп по всьому світу працюють над клонуванням людини. Протягом 2002 все більше і більше країн "дають добро" на...
-
Історія клонування - Клонові організми
Клон - (від грец. Сlon - син, гілка) це група клітин або організмів, що походять від спільного предка шляхом безстатевого розмноження і є генетично...
-
Типи алергічних реакцій - Алергічні реакції організму
23.09.2007 Під алергічними реакціями в клінічній практиці розуміють прояви, в основі виникнення яких лежить імунологічний конфлікт. У діагностиці...
-
Вступ - Алергічні реакції організму
В основі алергічних захворювань лежать зміни реактивності організму у відповідь на потрапляння в організм різних алергенів - речовин, що здатні...
-
Генная инженерия, Перенос плазмид у бактерий - Генная инженерия
ГЕННАЯ ИНЖЕНЕРИЯ, или технология рекомбинантных ДНК, изменение с помощью биохимических и генетических методик хромосомного материала - основного...
-
Жизненная емкость легких - Физиология и гигиена органов дыхания у детей
Важной характеристикой функционирования дыхательной системы является Жизненная емкость легких - наибольшее количество воздуха, который человек может...
-
Значение дыхания для жизни человека - Физиология и гигиена органов дыхания у детей
Подавляющее число живых организмов, в том числе и человек, для поддержания обмена веществ нуждается в кислороде. Прекращение обмена веществ означает...
-
Введение - Физиология и гигиена органов дыхания у детей
Дыхание, значит жизнь. Эта фраза бесспорна, и так глубоко сидит в нашем сознании, что редко напоминает о себе. Разве только устами доктора, который,...
-
Теории воспаления на ранних этапах экспериментального периода - Теории воспаления
(Р. Вирхов, Ю. Конгейм, И. Мечников) В экспериментальном периоде патологии на ранних его этапах доминировали теории воспаления Р. Вирхова (1858) и Ю....
-
Рассматривая научно-исследовательскую работу, можно выделить фунда-ментальные и прикладные исследования, а также опытно-конструкторские разработки....
-
РЕСТРИКТАЦИОННЫЕ ЭНДОНУКЛЕАЗЫ. - Генная инженерия
Различные штаммы E-coli, Арбер обнаружил, что ДНК этого фага при переходе через бактерию разрезается и теряет свою инфекционность. Оказалось, что ни...
-
Операции по коррекции пола в нашей стране начали делать около 30 лет назад строго по медицинским показаниям. Пересадка органов. Пересадка органов от...
-
Разработка ДНК-вакцин - Генная инженерия
Используемые сегодня вакцины можно разделить в зависимости от методов их получения на следующие типы: * живые аттенуированные вакцины; * инактивированные...
-
Именно броуновское движение органических молекул в водной среде является причиной не только самоорганизации БС, но и их самовосстановления....
Этапы создания искусственных органов - Тканевая инженерия в медицине