-
شنبه, ۳۰ ارديبهشت ۱۴۰۲، ۰۲:۳۲ ب.ظ
-
۴۲
مهندسی بافت
مهندسی بافت علم طراحی و تولید بافت جدید به منظور ترمیم و بازسازی اندام‌های آسیب دیده یا جایگزینی بخش های از دست رفته میباشد[1]. واژه مهندسی بافت به صورت امروزی اولین بار در سال 1985 توسط فونگ[1] ارائه شد و در سال 1987 و پس از جلسه بنیاد ملی علوم[2] سرمایه‌گذاری روی مهندسی بافت صورت گرفت. پیشرفت‌های اخیر صورت گرفته در حوزه ی مهندسی بافت به‌منظور غلبه بر محدودیت‌های روش‌های مرسوم پیوند عضو و ماده است[2].
از میان بافت‌های بدن، استخوان از پتانسیل بالایی برای بازتولید برخوردار بوده و بدین جهت یک عضو ایده آل برای مهندسی بافت به شمار می‌رود. در شکستگی استخوان یا نواقص شدید استخوانی روند درمان توسط بدن پاسخ دهی مناسبی نداشته یا بسیار کند بوده و درنتیجه پیوند استخوان نیاز است[1]. استاندارد طلایی برای بازسازی اندام های استخوانی بدن اتوگرافت یا پیوند استخوان از فرد دهنده به فرد آسیب دیده میباشد. البته این روش با محدودیت هایی مانند کمبود فرد اهدا کننده، نیاز به جراحی مجدد، نکروز و آسیب یافت های مجاور و در نتیجه پس زدن استخوان جدید، درد، هزینه بر بودن و غیره روبرو میباشد. بنابراین محققان در صدد توسعه ی روشی برآمدند تا بافت استخوان را در محیط آزمایشگاهی تولید و به منظور بازسازی عضو آسیب دیده به کار گیرند. البته محققان از سال‌ها قبل توانایی کشت سلول در فرایند برون تنی را داشتند، ولی فناوری و دانش رشد شبکه‌های سه بعدی پیچیده ی سلولی برای بازسازی و جایگزینی اندام آسیب دیده به تازگی توسعه و مورد توجه قرار گرفته است[3].
تاکنون روش مهندسی بافت جهت ترمیم و بازسازی بافت های بسیاری از جمله غضروف، اعصاب، رگ خونی و پوست به‌کار رفته است. به همین دلیل یک بافت مهندسی شده برای داشتن کارآمدی در هر بافت نیازمند داشتن ویژگی های شیمیایی، فیزیکی، مکانیکی و فیزیکولوژی آن ناحیه میباشد. جهت تامین این شرایط، سلولها در یک سیستم پشتیبانی مصنوعی که داربست نامیده می شود قرار میگیرند. این داربست ها قادر به تقلید و حمایت از ساختار سه بعدی ماتریکس خارج سلولی بوده و میتوانند پس از بارگیری سلول درون آنها بصورت درون تنی[3] و هم برون تنی[4] به کار گرفته شوند. در هر دو حالت داربست های کاشته شده قادر به تقلید از بافت طبیعی و زنده اطراف بوده و و روی محیط قرار داده شده و اطراف تاثیر می گذارد. این داربست های زیستی از مواد زیست تخریب پذیر و زیست سازگار بدست می آیند. داربست های تهیه شده باید تا حد امکان به منطقه ی آسیب دیده شبیه باشند تا بازسازی و بهبود بافت صدمه دیده از لحاظ کیفی و کمی افزایش یابد. ساختمان داربست های تهیه شده عمدتا به صورت ماتریکس متخلخلی است که این وجود این تخلخل ها به چسبندگی سلولی و جای‌گیری بهتر آنها کمک می‌کند. اصلی ترین بخش کار طراحی داربست های تهیه شده طراحی اندازه ی حفرات، شدت تخلخل و سرعت تخریب پذیری می باشد. داربست های تهیه شده باید تا زمان زمان انجام بازسازی مقاوم به تنش های وارد شده از سوی بافت، سلول و حرکت های مکانیکی بوده و این فشارها را در کل ناحیه لانه گزینی به صورت یکنواخت و مساوی پخش کند[4].
1. Hollinger, J.O., et al., Bone tissue engineering. 2004: CRC press.
2. Lanza, R., R. Langer, and J.P. Vacanti, Principles of tissue engineering. 2011: Academic press.
3. Suchanek, W. and M. Yoshimura, Processing and properties of hydroxyapatite-based biomaterials for use as hard tissue replacement implants. Journal of Materials Research, 1998. 13(1): p. 94-117.
4. Patrick Jr, C.W., A.G. Mikos, and L. McIntire, Prospectus of tissue engineering. Frontiers in tissue engineering, 1998: p. 3-14.
