Kejuruteraan tisu pada matriks berstruktur nano. Kejuruteraan tisu - tingkap kepada perubatan moden Kemungkinan moden kejuruteraan tisu


Kejuruteraan tisu pernah diklasifikasikan sebagai subbidang bahan biologi, tetapi telah berkembang dalam skop dan kepentingan ia boleh dianggap sebagai subbidang dengan sendirinya. Fabrik memerlukan sifat mekanikal dan struktur tertentu untuk berfungsi dengan baik. Istilah "kejuruteraan tisu" juga merujuk kepada pengubahsuaian fungsi biokimia tertentu menggunakan sel dalam sistem sokongan buatan (contohnya, pankreas buatan, atau hati buatan). Istilah "ubat regeneratif" sering digunakan secara sinonim dengan kejuruteraan tisu, walaupun perubatan regeneratif lebih menekankan penggunaan sel stem untuk menghasilkan tisu.

Lazimnya, kejuruteraan tisu, seperti yang dinyatakan oleh Langer dan Vacanti, dilihat sebagai "bidang antara disiplin yang menggunakan prinsip kejuruteraan dan biologi untuk membangunkan pengganti biologi yang memulihkan, mengekalkan atau memperbaiki fungsi tisu atau keseluruhan organ." Kejuruteraan tisu juga telah ditakrifkan sebagai "pemahaman tentang prinsip pertumbuhan tisu, dan aplikasinya untuk penghasilan pengganti tisu berfungsi untuk kegunaan klinikal." Dalam lebih Penerangan terperinci menyatakan bahawa “andaian asas kejuruteraan tisu ialah penggunaan bahan semula jadi sistem biologi akan membolehkan anda mencapai kejayaan yang lebih besar dalam pembangunan kaedah terapeutik bertujuan untuk menggantikan, membaiki, mengekalkan dan/atau mengembangkan fungsi tisu."

Sel boleh diperoleh daripada tisu cecair, seperti darah, dalam pelbagai cara, biasanya melalui sentrifugasi. Sel lebih sukar diperoleh daripada tisu keras. Lazimnya, tisu dicincang dan kemudian dicerna dengan enzim trypsin atau kolagenase untuk mengeluarkan matriks ekstraselular yang mengandungi sel. Selepas ini, sel-sel dibiarkan terapung dengan bebas dan diekstrak seolah-olah dari tisu cecair. Kadar tindak balas dengan trypsin sangat bergantung pada suhu, dan suhu tinggi menyebabkan kerosakan besar kepada sel. Kolagenase memerlukan suhu rendah, dan oleh itu kehilangan sel kurang, tetapi tindak balas mengambil masa yang lebih lama, dan kolagenase itu sendiri adalah reagen yang mahal. Sel sering ditanam ke dalam struktur buatan yang boleh menyokong pembentukan tisu tiga dimensi. Struktur ini dipanggil perancah.

Untuk mencapai matlamat pembinaan semula tisu, perancah mesti memenuhi beberapa keperluan khusus. Keliangan yang tinggi dan saiz liang yang ditentukan, yang diperlukan untuk menggalakkan pembenihan dan penyebaran sel ke seluruh struktur, kedua-dua sel dan nutrien. Kebolehbiodegradan selalunya merupakan faktor penting, kerana kayu diserap ke dalam tisu sekeliling tanpa perlu pembuangan pembedahan. Kadar di mana penguraian berlaku harus bertepatan sehampir mungkin dengan kadar pembentukan tisu: ini bermakna walaupun sel yang dihasilkan telah mencipta struktur matriks semula jadi mereka sendiri di sekeliling mereka, mereka sudah dapat memberikan integriti struktur dalam badan, dan akhirnya. Akibatnya, perancah akan pecah, meninggalkan tisu yang baru terbentuk yang akan menanggung beban mekanikal.

Pelbagai bahan perancah (semula jadi dan sintetik, terbiodegradasi dan kekal) telah dikaji. Kebanyakan bahan ini diketahui dalam bidang perubatan walaupun sebelum kemunculan kejuruteraan tisu sebagai topik penyelidikan, dan telah digunakan, sebagai contoh, dalam pembedahan untuk jahitan. Untuk membangunkan perancah dengan sifat yang ideal (biokompatibiliti, bukan imunogenisiti, ketelusan, dll.), bahan baharu telah direka bentuk untuknya.

Perancah juga boleh dibina daripada bahan semula jadi: khususnya, pelbagai derivatif matriks ekstraselular dan keupayaannya untuk menyokong pertumbuhan sel telah dikaji. Bahan protein seperti kolagen atau fibrin dan polisakarida seperti kitosan atau glikosaminoglikan (GAG) sesuai dari segi keserasian, tetapi beberapa persoalan masih terbuka. Kumpulan berfungsi perancah mungkin berguna dalam menghantar molekul kecil (ubat) ke tisu tertentu.

Karbon nanotiub

Karbon nanotiub ialah struktur silinder lanjutan dengan diameter dari satu hingga beberapa puluh nanometer dan panjang sehingga beberapa sentimeter, terdiri daripada satu atau beberapa satah grafit heksagon yang digulung ke dalam tiub dan biasanya berakhir dengan kepala hemisfera, yang boleh dianggap sebagai setengah molekul fullerene.

Seperti yang diketahui, fullerene (C60) ditemui oleh kumpulan Smalley, Kroto dan Curl pada tahun 1985, yang mana pada tahun 1996 penyelidik ini telah dianugerahkan hadiah Nobel dalam kimia. Berkenaan nanotiub karbon, maka adalah mustahil untuk menamakan tarikh sebenar pembukaannya. Walaupun diketahui umum bahawa Iijima memerhatikan struktur tiub nano berdinding berbilang pada tahun 1991, terdapat bukti awal penemuan tiub nano karbon. Jadi, sebagai contoh, pada tahun 1974 - 1975. Endo et al. telah menerbitkan beberapa kertas yang menerangkan tiub nipis dengan diameter kurang daripada 100 nm yang disediakan oleh pemeluwapan wap, tetapi kajian yang lebih terperinci tentang struktur belum dijalankan.

Pada tahun 1977, sekumpulan saintis dari Institut Pemangkin Cawangan Siberia Akademi Sains USSR, semasa mengkaji pengkarbonan pemangkin dehidrogenasi besi-kromium di bawah mikroskop, merekodkan pembentukan "dendrit karbon berongga"; mekanisme untuk pembentukan telah dicadangkan dan struktur dinding diterangkan. Pada tahun 1992, sebuah artikel diterbitkan dalam Nature, yang menyatakan bahawa nanotube telah diperhatikan pada tahun 1953. Setahun sebelumnya, pada tahun 1952, artikel oleh saintis Soviet Radushkevich dan Lukyanovich melaporkan pemerhatian mikroskopik elektron gentian dengan diameter kira-kira 100 nm, diperoleh daripada penguraian haba karbon oksida pada mangkin besi. Kajian-kajian ini juga tidak diteruskan.

Terdapat banyak kerja teori untuk meramalkan bentuk alotropik karbon ini. Dalam karyanya, ahli kimia Jones (Dedalus) memikirkan tentang tiub bergelung grafit. Dalam karya L.A. Chernozatonsky dan lain-lain, yang diterbitkan pada tahun yang sama dengan karya Iijima, nanotube karbon diperolehi dan diterangkan, dan M. Yu. Kornilov bukan sahaja meramalkan kewujudan nanotube karbon berdinding tunggal pada tahun 1986, tetapi juga mencadangkan keanjalan mereka yang hebat.

Struktur tiub nano

Nanotube yang ideal ialah satah grafit yang digulung ke dalam silinder, iaitu permukaan yang dilapisi dengan heksagon biasa dengan atom karbon di bucunya. Hasil daripada operasi sedemikian bergantung pada sudut orientasi satah grafit berbanding paksi tiub nano. Sudut orientasi, seterusnya, menentukan kiraliti nanotube, yang menentukan, khususnya, ciri elektriknya.

Rajah 1. Menggulung satah grafit untuk menghasilkan tiub nano (n, m).

Untuk mendapatkan tiub nano kiraliti (n, m), satah grafit mesti dipotong mengikut arah garis putus-putus dan digulung mengikut arah vektor R

Pasangan tertib (n, m) yang menunjukkan koordinat heksagon, yang, sebagai hasil lipatan satah, mesti bertepatan dengan heksagon yang terletak pada asal koordinat dipanggil kiraliti tiub nano dan ditetapkan. Satu lagi cara untuk menunjukkan kiraliti adalah dengan menunjukkan sudut α antara arah lipatan tiub nano dan arah di mana heksagon bersebelahan berkongsi sisi yang sama. Walau bagaimanapun, dalam kes ini untuk penerangan penuh Geometri tiub nano mesti menunjukkan diameternya. Indeks kiraliti tiub nano berdinding tunggal (m, n) secara unik menentukan diameternya D. Hubungan yang ditunjukkan mempunyai bentuk berikut:

di mana d 0 = 0.142 nm ialah jarak antara atom karbon jiran dalam satah grafit.

Hubungan antara indeks kiraliti (m, n) dan sudut α diberikan oleh hubungan:

Di antara pelbagai kemungkinan arah lipatan tiub nano, yang mana penjajaran heksagon (n, m) dengan asal koordinat tidak memerlukan herotan strukturnya dibezakan. Arah ini sepadan, khususnya, dengan sudut α = 0 (konfigurasi kerusi berlengan) dan α = 30° (konfigurasi zigzag). Konfigurasi yang ditunjukkan sepadan dengan kiraliti (n, 0) dan (2m, m), masing-masing.

Nanotube berdinding tunggal

Struktur nanotube berdinding tunggal yang diperhatikan secara eksperimen berbeza dalam banyak aspek daripada gambar ideal yang dibentangkan di atas. Pertama sekali, ini menyangkut bucu nanotube, yang bentuknya, seperti berikut dari pemerhatian, jauh dari hemisfera yang ideal. Tempat istimewa di kalangan tiub nano berdinding tunggal diduduki oleh tiub nano kerusi berlengan yang dipanggil atau tiub nano dengan kiraliti (10, 10). Dalam tiub nano jenis ini, dua daripada ikatan C-C yang termasuk dalam setiap cincin enam anggota berorientasikan selari dengan paksi membujur tiub. Nanotiub dengan struktur yang serupa harus mempunyai struktur logam semata-mata.

Nanotube berdinding berbilang

Nanotube berbilang dinding berbeza daripada nanotube berdinding tunggal dalam pelbagai bentuk dan konfigurasi yang lebih luas. Kepelbagaian struktur ditunjukkan dalam kedua-dua arah membujur dan melintang. Struktur jenis "Anak patung Rusia" ialah koleksi tiub silinder yang bersarang secara sepaksi antara satu sama lain. Satu lagi variasi struktur ini ialah koleksi prisma sepaksi yang bersarang di antara satu sama lain. Akhirnya, struktur terakhir di atas menyerupai skrol. Semua struktur dicirikan oleh jarak antara lapisan grafit bersebelahan yang hampir dengan nilai 0.34 nm, yang wujud dalam jarak antara satah bersebelahan grafit kristal.

Pelaksanaan struktur tertentu tiub nano berbilang dinding dalam situasi eksperimen tertentu bergantung pada keadaan sintesis. Analisis data eksperimen yang tersedia menunjukkan bahawa struktur paling tipikal nanotiub berbilang dinding ialah struktur dengan bahagian jenis "Anak patung bersarang Rusia" dan "papier-mâché" berselang-seli di sepanjang panjangnya. Dalam kes ini, "tiub" yang lebih kecil dimasukkan secara berurutan ke dalam tiub yang lebih besar.

Penyediaan tiub nano karbon

Pembangunan kaedah untuk sintesis karbon nanotube (CNTs) telah mengikuti laluan menurunkan suhu sintesis. Selepas penciptaan teknologi untuk menghasilkan fullerene, didapati bahawa semasa penyejatan arka elektrik elektrod grafit, bersama-sama dengan pembentukan fullerene, struktur silinder lanjutan terbentuk. Ahli mikroskop Sumio Iijima, menggunakan mikroskop elektron penghantaran (TEM), adalah yang pertama mengenal pasti struktur ini sebagai tiub nano. Kaedah suhu tinggi untuk menghasilkan CNT termasuk kaedah arka elektrik. Jika anda menyejat rod grafit (anod) dalam arka elektrik, maka pembentukan karbon keras (deposit) terbentuk pada elektrod bertentangan (katod), teras lembutnya mengandungi CNT berdinding berbilang dengan diameter 15- 20 nm dan panjang lebih daripada 1 μm. Pembentukan CNT daripada jelaga fullerene pada suhu tinggi kesan haba Jelaga pertama kali diperhatikan oleh kumpulan Oxford dan Switzerland. Pemasangan untuk sintesis arka elektrik adalah intensif logam dan memakan tenaga, tetapi adalah universal untuk menghasilkan pelbagai jenis bahan nano karbon. Dalam kes ini, masalah yang ketara ialah ketidakseimbangan proses semasa pembakaran arka. Kaedah arka elektrik pada satu masa menggantikan kaedah penyejatan laser (ablasi) dengan pancaran laser. Pemasangan ablasi adalah ketuhar konvensional dengan pemanasan rintangan, menghasilkan suhu 1200C. Untuk mendapatkan suhu yang lebih tinggi di dalamnya, cukup untuk meletakkan sasaran karbon di dalam relau dan menghalakannya. sinar laser, mengimbas seluruh permukaan sasaran secara bergilir-gilir.

Oleh itu, kumpulan Smalley, menggunakan pemasangan mahal dengan laser denyutan pendek, memperoleh nanotube pada tahun 1995, "mempermudahkan" teknologi sintesis mereka. Walau bagaimanapun, hasil CNT kekal rendah. Pengenalan penambahan kecil nikel dan kobalt ke dalam grafit memungkinkan untuk meningkatkan hasil CNT kepada 70-90%. Mulai saat ini, peringkat baru bermula dalam memahami mekanisme pembentukan nanotube. Ia menjadi jelas bahawa logam itu adalah pemangkin untuk pertumbuhan. Ini adalah bagaimana kerja pertama muncul pada pengeluaran nanotube dengan kaedah suhu rendah - kaedah pirolisis pemangkin hidrokarbon (CVD), di mana zarah logam kumpulan besi digunakan sebagai pemangkin. Salah satu pilihan pemasangan untuk menghasilkan nanotube dan nanofibers melalui kaedah CVD ialah reaktor di mana gas pembawa lengai dibekalkan, membawa mangkin dan hidrokarbon ke zon suhu tinggi. Dengan cara yang mudah, mekanisme pertumbuhan CNT adalah seperti berikut. Karbon yang terbentuk semasa penguraian terma hidrokarbon larut dalam nanozarah logam.

Apabila kepekatan karbon yang tinggi dalam zarah dicapai, "pelepasan" karbon berlebihan yang menggalakkan secara bertenaga berlaku pada salah satu muka zarah mangkin dalam bentuk topi semifulerena yang herot. Ini adalah bagaimana tiub nano dilahirkan. Karbon terurai terus memasuki zarah pemangkin, dan untuk melepaskan kepekatan berlebihannya dalam leburan, perlu sentiasa menyingkirkannya. Hemisfera yang meningkat (semifullerene) dari permukaan cair membawa bersamanya karbon berlebihan terlarut, atom-atomnya di luar leburan membentuk ikatan C–C, yang merupakan tiub-nano silinder. Suhu lebur zarah dalam keadaan bersaiz nano bergantung pada jejarinya. Semakin kecil jejari, semakin rendah suhu lebur. Oleh itu, nanozarah besi dengan saiz kira-kira 10 nm berada dalam keadaan cair di bawah 600C. Pada masa ini, sintesis suhu rendah CNT telah dijalankan menggunakan pirolisis pemangkin asetilena dengan kehadiran zarah Fe pada 550C. Mengurangkan suhu sintesis juga mempunyai Akibat negatif. Pada suhu yang lebih rendah, CNT dengan diameter besar (kira-kira 100 nm) dan struktur yang sangat rosak seperti "buluh" atau nanokon bersarang diperolehi. Bahan yang terhasil hanya terdiri daripada karbon, tetapi ia tidak mendekati ciri-ciri luar biasa (contohnya, modulus Young) yang diperhatikan dalam nanotube karbon berdinding tunggal yang diperoleh melalui ablasi laser atau sintesis arka elektrik.

kejuruteraan tisu) ialah pendekatan untuk mencipta tisu dan organ boleh implan yang menggunakan interaksi struktur-fungsi asas dalam tisu yang normal dan diubah secara patologi untuk mencipta pengganti biologi untuk memulihkan atau meningkatkan fungsi tisu. Binaan kejuruteraan tisu ialah produk sel bioperubatan yang terdiri daripada sel (garisan sel), bahan biokompatibel dan eksipien, dan bermaksud sebarang produk sel bioperubatan yang terdiri daripada garisan sel dan bahan biokompatibel. Istilah "bahan biokompatibel" dalam konteks ini bermaksud sebarang bahan biokompatibel dari semula jadi (cth, cantuman nyahselular) atau asal sintetik. Sebagai contoh, bahan tersebut termasuk polimer bioserasi (polilaktat dan poliglukonat), logam dan aloi bioserasi (titanium, platinum, emas), polimer semula jadi bioserasi (kolagen).

Konstruk kejuruteraan tisu digunakan untuk mencipta pengganti biologi untuk memulihkan atau meningkatkan fungsi tisu. Sel, sebagai komponen binaan, boleh diperoleh daripada sumber yang berbeza dan berada pada peringkat pembezaan yang berbeza daripada sel yang dibezakan dengan baik kepada sel khusus yang sangat berbeza. Penjajahan matriks yang disediakan oleh sel ialah masalah semasa bioperubatan moden. Dalam kes ini, sifat permukaan matriks mempengaruhi penjajahan sel, termasuk lampiran sel dan percambahan di seluruh matriks.

Kaedah yang diketahui pada masa ini untuk mendapatkan binaan kejuruteraan tisu menggunakan penyediaan penggantungan sel dan aplikasi fizikal penggantungan ini kepada bahan biokompatibel melalui pemendapan beransur-ansur budaya ampaian untuk membentuk satu lapisan dan meletakkan bahan dalam larutan untuk jangka masa yang lama. , mencukupi untuk penembusan sel ke seluruh isipadu bahan, serta penggunaan bioprinting 3D. Pelbagai kaedah telah dicadangkan untuk pembentukan organ dalaman berongga yang direka bentuk oleh tisu, seperti uretra, pundi kencing, saluran hempedu, dan trakea.

Penyelidikan klinikal[ | ]

Struktur kejuruteraan tisu berdasarkan bahan biokompatibel telah dikaji dalam kajian klinikal pada pesakit dengan penyakit urologi dan dermatologi.

lihat juga [ | ]

Nota [ | ]

  1. , Fox C. F. Kejuruteraan tisu: prosiding bengkel, yang diadakan di Granlibakken, Lake Tahoe, California, 26-29 Februari 1988. - Alan R. Liss, 1988. - T. 107.
  2. Atala A., Kasper F. K., Mikos A. G. Kejuruteraan tisu kompleks // Perubatan translasi sains. - 2012. - T. 4, No. 160. - S. 160rv12. - ISSN 1946-6234. - DOI:10.1126/scitranslmed.3004890.
  3. Vasyutin I.A., Lyndup A.V., Vinarov A.Z., Butnaru D.V., Kuznetsov S.L. Pembinaan semula uretra menggunakan teknologi kejuruteraan tisu. (Rusia) // Buletin Akademi Rusia ilmu perubatan. - 2017. - T. 72, No. 1. - ms 17–25. - ISSN 2414-3545. - DOI:10.15690/vramn771.
  4. Baranovsky D.S., Lyndup A.V., Parshin V.D. Mendapatkan epitelium bersilia lengkap berfungsi secara in vitro untuk kejuruteraan tisu trakea (Rusia) // Buletin Akademi Sains Perubatan Rusia. - 2015. - T. 70, No. 5. - ms 561–567. - ISSN 2414-3545. - DOI:10.15690/vramn.v70.i5.1442.
  5. Lawrence B. J., Madihally S. V. Penjajahan sel dalam matriks berliang 3D yang boleh terurai // Lekatan & penghijrahan sel. - 2008. - T. 2, No. 1. - ms 9-16.
  6. Mironov V. et al. Pencetakan organ: kejuruteraan tisu 3D berasaskan jet bantuan komputer //TRENDS dalam Bioteknologi. – 2003. – T. 21. – No. 4. – ms 157-161. doi:

DALAM Kebelakangan ini Di seluruh dunia terdapat corak yang membimbangkan, yang terdiri daripada peningkatan bilangan penyakit dan ketidakupayaan orang dalam usia bekerja, yang memerlukan segera pembangunan dan pengenalan ke dalam amalan klinikal kaedah baru, lebih berkesan dan mudah diakses. rawatan pemulihan sakit.

Salah satu kaedah ini, bersama dengan implantasi dan pemindahan, ialah kejuruteraan tisu. Kejuruteraan sel dan tisu adalah kemajuan terkini dalam bidang biologi molekul dan selular. Pendekatan ini telah membuka prospek yang luas untuk penciptaan teknologi bioperubatan yang berkesan, dengan bantuan yang memungkinkan untuk memulihkan tisu dan organ yang rosak dan merawat beberapa penyakit metabolik manusia yang teruk.

Matlamat kejuruteraan tisu ialah reka bentuk dan penanaman tisu atau organ hidup, berfungsi di luar tubuh manusia untuk pemindahan seterusnya kepada pesakit bagi menggantikan atau merangsang pertumbuhan semula organ atau tisu yang rosak. Dalam erti kata lain, struktur tiga dimensi tisu mesti dipulihkan di tapak kecacatan.

Implan konvensional yang diperbuat daripada bahan lengai hanya boleh menghapuskan kekurangan fizikal dan mekanikal tisu yang rosak, berbeza dengan tisu kejuruteraan, yang memulihkan, antara lain, fungsi biologi (metabolik). Iaitu, penjanaan semula tisu berlaku, dan bukan penggantian mudah dengan bahan sintetik.

Walau bagaimanapun, untuk membangunkan dan menambah baik kaedah perubatan rekonstruktif berdasarkan kejuruteraan tisu, adalah perlu untuk membangunkan bahan baru yang sangat berfungsi. Bahan-bahan yang digunakan untuk mencipta bioimplan harus memberikan ciri kepada struktur kejuruteraan tisu yang merupakan ciri tisu hidup. Antara ciri-ciri ini:

  • 1) keupayaan untuk menyembuhkan diri;
  • 2) keupayaan untuk mengekalkan bekalan darah;
  • 3) keupayaan untuk mengubah struktur dan sifat sebagai tindak balas kepada faktor persekitaran, termasuk beban mekanikal.

Elemen yang paling penting untuk kejayaan ialah kehadiran bilangan sel aktif berfungsi yang diperlukan yang mampu membezakan, mengekalkan fenotip yang sesuai, dan melaksanakan fungsi biologi tertentu. Sumber sel boleh menjadi tisu badan dan organ dalaman. Adalah mungkin untuk menggunakan sel yang sesuai daripada pesakit yang memerlukan terapi rekonstruktif, atau daripada saudara terdekat(sel autogenous). Sel pelbagai asal boleh digunakan, termasuk sel primer dan stem. Sel primer ialah sel matang daripada tisu tertentu yang boleh diambil terus daripada organisma penderma (ex vivo) melalui pembedahan. Jika sel-sel primer diambil daripada organisma penderma tertentu, dan kemudiannya adalah perlu untuk menanam sel-sel ini ke dalamnya sebagai penerima, maka kemungkinan penolakan tisu yang diimplan dihapuskan, kerana keserasian imunologi maksimum yang mungkin bagi sel-sel primer dan penerima hadir. Walau bagaimanapun, sel primer, sebagai peraturan, tidak dapat membahagikan - potensi mereka untuk pembiakan dan pertumbuhan adalah rendah. Apabila memupuk sel-sel tersebut secara in vitro (melalui kejuruteraan tisu), penyahbezaan, iaitu, kehilangan sifat-sifat individu tertentu, adalah mungkin untuk beberapa jenis sel. Sebagai contoh, kondrosit yang dibiakkan di luar badan sering menghasilkan rawan berserabut dan bukannya rawan telus.

Memandangkan sel primer tidak dapat membahagikan dan mungkin kehilangan sifat khusus mereka, terdapat keperluan untuk sumber sel alternatif untuk pembangunan teknologi kejuruteraan sel. Sel stem menjadi alternatif sedemikian.

Sel stem ialah sel yang tidak dibezakan yang mempunyai keupayaan untuk membahagi, memperbaharui diri, dan membezakan kepada pelbagai jenis sel khusus apabila terdedah kepada rangsangan biologi tertentu.

Sel stem dibahagikan kepada "dewasa" dan "embrionik". Sel stem embrio terbentuk daripada jisim sel dalaman perkembangan embrio awal, manakala sel stem dewasa terbentuk daripada tisu dewasa, tali pusat, atau tisu janin. Walau bagaimanapun, terdapat masalah etika yang berkaitan dengan pemusnahan embrio manusia yang tidak dapat dielakkan apabila mendapatkan sel stem embrionik. Oleh itu, adalah lebih baik untuk "mengekstrak" sel daripada tisu organisma dewasa. Sebagai contoh, pada tahun 2007, Shinya Yamanaka dari Universiti Kyoto di Jepun menemui sel stem pluripotent teraruh (iPSC) yang diperoleh daripada tisu integumen manusia (terutamanya kulit). iPSC menawarkan peluang yang benar-benar tidak pernah berlaku sebelum ini untuk perubatan regeneratif, walaupun banyak masalah masih perlu diselesaikan sebelum mereka serius memasuki amalan perubatan.

Untuk membimbing organisasi, mengekalkan pertumbuhan dan pembezaan sel semasa pembinaan semula tisu yang rosak, pembawa sel khas diperlukan - matriks, iaitu rangkaian tiga dimensi yang serupa dengan span atau batu apung. Untuk menciptanya, bahan sintetik lengai secara biologi, bahan berasaskan polimer semula jadi (kitosan, alginat, kolagen) dan biokomposit digunakan. Sebagai contoh, kesetaraan tisu tulang diperoleh melalui pembezaan terarah sel stem sumsum tulang, darah tali pusat atau tisu adipos ke dalam osteoblas, yang kemudiannya digunakan pada pelbagai bahan yang menyokong pembahagiannya (contohnya, tulang penderma, matriks kolagen, dsb.).

Hari ini, salah satu strategi kejuruteraan tisu adalah seperti berikut:

  • 1) pemilihan dan penanaman sel stem sendiri atau penderma;
  • 2) pembangunan pembawa khas untuk sel (matriks) berdasarkan bahan biokompatibel;
  • 3) menggunakan kultur sel pada matriks dan percambahan sel dalam bioreaktor dengan keadaan penanaman khas;
  • 4) pengenalan langsung binaan kejuruteraan tisu ke dalam kawasan organ yang terjejas atau penempatan awal di kawasan yang dibekalkan dengan baik dengan darah untuk pematangan dan pembentukan peredaran mikro di dalam binaan (prefabrikasi).

Beberapa ketika selepas implantasi ke dalam badan perumah, matriks hilang sepenuhnya (bergantung kepada kadar pertumbuhan tisu), dan hanya tisu baru akan kekal di tapak kecacatan. Ia juga mungkin untuk memperkenalkan matriks yang sudah terbentuk separa kain baru("biokomposit"). Sudah tentu, selepas implantasi, struktur kejuruteraan tisu mesti mengekalkan struktur dan fungsinya untuk tempoh masa yang mencukupi untuk memulihkan tisu berfungsi normal di tapak kecacatan, dan berintegrasi dengan tisu sekeliling. Tetapi, malangnya, matriks ideal yang memuaskan semua orang syarat yang perlu, belum lagi dibuat.

Teknologi kejuruteraan tisu yang menjanjikan telah membuka kemungkinan untuk mencipta tisu dan organ hidup di makmal, tetapi sains masih tidak berkuasa apabila ia datang untuk mencipta organ yang kompleks. Walau bagaimanapun, secara relatifnya baru-baru ini, saintis yang diketuai oleh Dr. Gunter Tovar dari Persatuan Fraunhofer di Jerman membuat satu kejayaan besar dalam bidang kejuruteraan tisu - mereka membangunkan teknologi untuk mencipta saluran darah. Tetapi nampaknya mustahil untuk mencipta struktur kapilari secara buatan, kerana ia mestilah fleksibel, elastik, bentuk kecil dan pada masa yang sama berinteraksi dengan tisu semula jadi. Anehnya, mereka datang untuk menyelamatkan teknologi pengeluaran- kaedah prototaip pantas (dengan kata lain, percetakan 3D). Ini bermakna model 3D yang kompleks (dalam kes kami saluran darah) dicetak pada pencetak inkjet 3D menggunakan "dakwat" khas.

Pencetak menyimpan bahan dalam lapisan, dan di tempat tertentu lapisan terikat secara kimia. Walau bagaimanapun, kami ambil perhatian bahawa untuk kapilari terkecil, pencetak 3D masih belum cukup tepat. Dalam hal ini, kaedah pempolimeran multifoton yang digunakan dalam industri polimer telah digunakan. Denyutan laser pendek dan sengit yang merawat bahan merangsang molekul dengan begitu kuat sehingga mereka berinteraksi antara satu sama lain, menghubungkan bersama dalam rantai panjang. Dengan cara ini, bahan itu berpolimer dan menjadi keras tetapi elastik, seperti bahan semula jadi. Tindak balas ini sangat terkawal sehingga boleh digunakan untuk mencipta struktur terkecil mengikut "cetak biru" tiga dimensi.

Dan agar saluran darah yang dicipta untuk berlabuh dengan sel-sel badan, struktur biologi yang diubah suai (contohnya, heparin) dan protein "sauh" disepadukan ke dalamnya semasa pembuatan kapal. Pada peringkat seterusnya, sel endothelial (lapisan tunggal sel rata yang melapisi permukaan dalaman saluran darah) dipasang dalam sistem "tubul" yang dicipta supaya komponen darah tidak melekat pada dinding sistem vaskular, tetapi diangkut secara bebas di sepanjangnya.

Walau bagaimanapun, masih ada masa lagi sebelum organ yang tumbuh di makmal dengan saluran darahnya sendiri sebenarnya boleh ditanam.

Pada musim gugur tahun 2008, ketua klinik Universiti Barcelona (Sepanyol) dan Sekolah Perubatan Hannover (Jerman), Profesor Paolo Macchiarini, menjalankan yang pertama operasi yang berjaya pada pemindahan trakea bioengineered bersamaan dengan pesakit dengan 3 cm stenosis bronkus utama kiri.

Segmen trakea kadaver sepanjang 7 cm telah diambil sebagai matriks pemindahan masa hadapan. Untuk mendapatkan matriks semula jadi, yang sifatnya lebih unggul daripada apa-apa yang boleh dibuat daripada tiub polimer, trakea dibersihkan daripada persekitaran tisu penghubung, sel penderma dan antigen histokompatibiliti. Pembersihan terdiri daripada 25 kitaran devitalisasi menggunakan 4% natrium deoksikolat dan deoksiribonuklease I (proses mengambil masa 6 minggu). Selepas setiap kitaran devitalisasi, pemeriksaan histologi tisu dilakukan untuk menentukan bilangan sel nukleus yang tinggal, serta kajian imunohistokimia untuk menentukan kehadiran antigen histokompatibiliti HLA-ABC, HLA-DR, HLA-DP dan HLA- DQ dalam tisu. Menggunakan bioreaktor reka bentuk mereka sendiri, saintis secara seragam menggunakan penggantungan sel dengan picagari ke permukaan bahagian trakea yang berputar perlahan. Cantuman, separuh direndam dalam medium kultur, kemudian diputar di sekeliling paksinya untuk mendedahkan sel secara bergantian kepada medium dan udara.

Kejuruteraan tisu (TI), sebagai satu disiplin, memulakan sejarahnya pada separuh pertama abad ke-20. Asas untuk asasnya adalah perkembangan teori dan praktikal dalam penciptaan organ dan tisu "tiruan" dan bekerja pada pemindahan sel dan komponen aktif secara biologi pada pembawa untuk memulihkan kerosakan dalam pelbagai tisu badan (Langer R., Vacanti J.P., 1993 ).

Pada masa ini, kejuruteraan tisu adalah salah satu cabang termuda dalam perubatan, berdasarkan prinsip biologi molekul dan kejuruteraan genetik. Pendekatan antara disiplin yang digunakan di dalamnya bertujuan terutamanya untuk mencipta bahan biokomposit baru untuk memulihkan fungsi yang hilang dari tisu atau organ individu secara keseluruhan (Spector M., 1999). Prinsip asas pendekatan ini ialah pembangunan dan penggunaan pembawa yang diperbuat daripada bahan terbiodegradasi, yang digunakan dalam kombinasi sama ada dengan sel penderma dan/atau bahan bioaktif, apabila menanam ke dalam organ atau tisu yang rosak. Contohnya, semasa merawat proses luka- ini boleh menjadi salutan kolagen dengan allofibroblas, dan dalam pembedahan vaskular - saluran buatan dengan antikoagulan (Vacanti S.A. et.al., 1993). Di samping itu, salah satu keperluan serius untuk bahan pembawa jenis ini ialah ia mesti menyediakan sokongan yang boleh dipercayai, iaitu sokongan dan/atau fungsi pembentukan struktur di kawasan tisu atau organ yang rosak.

Akibatnya, salah satu tugas utama kejuruteraan tisu dalam rawatan patologi tulang ialah penciptaan biokomposit buatan yang terdiri daripada allo- dan/atau xenomaterial dalam kombinasi dengan molekul bioaktif (protein morfogenetik tulang, faktor pertumbuhan, dll.) dan mampu mendorong osteogenesis. Selain itu, biomaterial tersebut mesti mempunyai beberapa sifat tulang yang diperlukan (Yannas I.V. et.al., 1984; Reddi A.H.et.al., 1987; Reddi A.H., 1998).

Pertama, mereka mesti merancah skop kecacatan.

Kedua, ia mestilah osteoidduktif, iaitu, secara aktif mendorong osteoblas dan mungkin sel mesenkim lain untuk membentuk tulang.

Dan, ketiga, untuk mempunyai penunjuk biointegrasi dan biokompatibiliti yang baik, iaitu, boleh terdegradasi dan tidak menyebabkan reaksi keradangan dan imun pada penerima. Kualiti terakhir biasanya dicapai dalam biomaterial hanya dengan mengurangkan ciri antigennya.

Gabungan semua sifat ini membolehkan biomaterial tersebut, selari dengan fungsi sokongan, mekanikal, untuk menyediakan biointegrasi - pertumbuhan dalam sel dan saluran darah ke dalam struktur implan dengan pembentukan tisu tulang seterusnya.

Adalah diketahui bahawa kesan sokongan mana-mana biomaterial dipastikan, sebagai peraturan, olehnya ciri struktur. Untuk biomaterial, penunjuk ini biasanya berkaitan dengan seni bina tisu asli dari mana ia diperoleh. Bagi tulang, parameter utama kekuatan strukturnya ialah ciri keanjalan keras matriks tulang dan saiz liang di dalamnya (Marra P. G. 1998; Thomson R. C. et.al., 1998).

Biomaterial yang paling biasa dengan fungsi sokongan yang jelas termasuk hidroksiapatit (HA), bioseramik, asid polyglycolic, dan protein kolagen buatan dan semulajadi (Friess W., 1998).

Pada masa ini, banyak digunakan untuk menggantikan kecacatan tulang dalam pergigian pembedahan, ortopedik dan traumatologi. pelbagai bentuk hidroksiapatit, berbeza dalam bentuk dan saiz zarah. Adalah dipercayai bahawa hidroksiapatit yang diperoleh secara buatan hampir sama dalam komposisi kimia dan ciri kristalografi dengan hidroksiapatit tulang asli (Parsons J., 1988). Ramai penulis telah menunjukkan secara eksperimen dan klinikal bahawa penggunaan hidroksiapatit mempunyai kelebihan yang ketara berbanding bahan implantasi lain. Oleh itu, ciri-ciri positifnya termasuk penunjuk seperti kemudahan pensterilan, jangka hayat yang panjang, tahap biokompatibiliti yang tinggi dan penyerapan yang sangat perlahan dalam badan (Volozhin A.I. et al., 1993). Hydroxyapatite ialah bahan bioinert dan sangat serasi dengan tulang (Jarcho M. et.al., 1977), seperti yang ditunjukkan melalui kajian eksperimen. Dalam proses menggantikan kecacatan tulang dengan kehadiran GA di bawah pengaruh cecair biologi dan enzim tisu, hidroksiapatit boleh diserap sebahagian atau sepenuhnya (Klein A.A., 1983). Kesan positif hidroksiapatit selepas implantasinya ke dalam rongga tulang nampaknya dijelaskan bukan sahaja oleh sifat osteokonduktif bahan, tetapi juga oleh keupayaannya untuk menyerap protein pada permukaannya yang mendorong osteogenesis (Ripamonti U., Reddi A.H., 1992).

Pada masa ini, sebahagian besar biomaterial untuk pemulihan kecacatan tulang diperoleh daripada rawan dan/atau tisu tulang manusia atau pelbagai haiwan. Selalunya, komponen jenis tisu penghubung lain - kulit, tendon, meninges, dll. - digunakan untuk membuat bahan komposit. (Vope P.J., 1979; Yannas I.V. et.al., 1982; Chvapel M., 1982; Goldberg V.M. et.al., 1991; Damien C.J., Parsons J.R., 1991).

Biomaterial moden yang paling terkenal ialah kolagen. Penggunaannya yang meluas dalam perubatan praktikal dikaitkan dengan pembangunan pembedahan rekonstruktif dan pencarian bahan baru yang melaksanakan fungsi bingkai dan plastik dalam penjanaan semula tisu. Kelebihan utama kolagen sebagai biomaterial plastik termasuk ketoksikan dan antigenisitinya yang rendah, kekuatan mekanikal yang tinggi dan ketahanan terhadap prostesis tisu (Istranov L.P., 1976). Sumber kolagen dalam pembuatan produk untuk pembedahan plastik tisu yang kaya dengan protein ini berfungsi - kulit, tendon, perikardium dan tulang. Penyelesaian kolagen kulit yang dihasilkan oleh Collagen Corp digunakan secara meluas dalam amalan perubatan. (Palo-Alto USA), di bawah nama "Zyderm" dan "Zyplast". Berdasarkan kolagen ini, pelbagai produk perubatan telah dibangunkan, seperti implan, penutup luka, benang pembedahan untuk menjahit permukaan luka, dll.

Pada tahun 70-an abad yang lalu, data pertama kali diperoleh tentang kesan cantuman kolagen pada pembaikan tisu tulang. Didapati bahawa implan kolagen menggalakkan percambahan fibroblas, vaskularisasi tisu berdekatan dan, nampaknya, mendorong pembentukan tisu tulang baru dengan penstrukturan semula berikutnya (Reddi A.H., 1985). Sebagai bahan yang cepat terbiodegradasi, kolagen juga digunakan dalam bentuk gel untuk pemulihan kecacatan tulang (De Balso A.M., 1976). Keputusan yang diperoleh oleh penulis ini juga mencadangkan bahawa persediaan berasaskan kolagen mampu merangsang pertumbuhan semula tisu tulang.

Pada masa yang sama, untuk menggantikan kecacatan tisu tulang, penyelidikan bermula pada penggunaan bahan biokomposit yang mengandungi kedua-dua kolagen dan hidroksiapatit. Ya, untuk pembedahan maxillofacial dan pergigian pembedahan, komposisi "Alveloform" dan "Bigraft" telah dibangunkan, mengandungi kolagen dermal fibrillar yang telah dimurnikan dan zarah HA (Collagen Corp., Palo Alto, Amerika Syarikat). Biomaterial ini digunakan untuk memulihkan rabung alveolar semasa rawatan pembedahan pesakit periodontitis (Krekel G. 1981, Lemons M.M. 1984, Miller E. 1992). Kajian histologi dan ultrastruktur telah membuktikan bahawa komposisi - kolagen dan HA mempunyai kesan positif terhadap penjanaan semula tulang puncak, tetapi pada masa yang sama, biomaterial jenis ini melakukan terutamanya fungsi bingkai dan konduktor, iaitu, ia menunjukkan sifat osteokonduktif mereka. (Mehlisch D.R., 1989). Kemudian, ramai penyelidik lain membuat kesimpulan yang sama, dan pada masa ini pandangan ini dikongsi oleh kebanyakan saintis (Glimcher M.J., 1987; Friess W., 1992; VaccantiC.A. et.al., 1993).

Walau bagaimanapun, menurut kumpulan penyelidik lain, bahan biokomposit yang mengandungi kolagen kulit "Ziderm" dan hidroksiapatit sintetik mempunyai potensi osteogenik tertentu. Oleh itu, Katthagen et al. (1984), mengkaji kesan bahan Kollapat yang mengandungi kolagen dermal jenis 1 dan zarah hidroksiapatit yang sangat tersebar terhadap pemulihan kecacatan tulang femur dalam arnab, mendapati bahawa pertumbuhan semula tisu tulang dalam haiwan eksperimen adalah 5 kali lebih cepat daripada dalam kawalan. Keputusan eksperimen ini membentuk asas untuk penggunaan selanjutnya bahan Kollapat dalam amalan klinikal.

Adalah diketahui umum bahawa yang paling sesuai untuk pemindahan dan biointegrasi seterusnya tidak diragukan lagi adalah autograf, yang disediakan daripada tisu pesakit sendiri dan ini menghapuskan sepenuhnya komplikasi imunologi dan paling berjangkit utama semasa pemindahan berikutnya (Enneking W.F. et.al., 1980; Summers. B.N., Eisenstein S.M., 1989; Reddi A.H., 1985; Goldberg V.M. et.al., 1991). Walau bagaimanapun, bahan tersebut mesti disediakan segera sebelum pemindahan, jika tidak, klinik mesti mempunyai bank tulang untuk menyimpan biomaterial tersebut, yang pada hakikatnya hanya tersedia untuk institusi perubatan yang sangat besar kerana kos yang tinggi untuk menyediakan dan menyimpan bahan-bahan ini. Di samping itu, kemungkinan mendapatkan kuantiti bahan autologus yang ketara sangat terhad dan apabila ia dikumpulkan, sebagai peraturan, penderma menjalani campur tangan pembedahan yang serius. Semua ini mengehadkan penggunaan autograf secara meluas (Bos G.D. et.al., 1983; Horowitz M.C. 1991). Akibatnya, dalam bidang rawatan patologi tulang, kejuruteraan tisu menghadapi cabaran sebenar dalam mencipta bahan biokomposit, penggunaannya akan memberikan penyelesaian kepada banyak masalah baik dalam pemindahan sel dan rangsangan pembentukan tulang di tempat-tempat kerosakan, dan dalam mengurangkan kos buruh dan kewangan apabila menghapuskan kerosakan tulang pada pesakit.pesakit pelbagai profil.

Pada masa ini, melalui usaha beberapa penyelidik yang bekerja dalam bidang kejuruteraan tisu, bahan biokomposit telah dibangunkan dan diperkenalkan, yang merangkumi kedua-dua sel sumsum tulang asli dan sel prekursor osteogenik stromal yang ditanam dalam kultur sumsum tulang monolayer (Gupta D., 1982). Bolder S., 1998). Pengarang ini mendapati bahawa untuk induksi osteogenesis yang berjaya di tapak pemindahan adalah perlu untuk mencipta ketumpatan awal prekursor stromal yang tinggi - kira-kira 108 sel. Walau bagaimanapun, hanya memperkenalkan penggantungan sel tersebut tidak memberikan hasil yang baik. Sehubungan dengan ini timbul masalah serius mencari pembawa untuk pemindahan sel ke dalam badan penerima.

Buat pertama kali sebagai pembawa sedemikian, Gupta D. et. al. (1982) mencadangkan menggunakan xenobone yang sebelum ini telah dinyahlemak dan dinyahkalsifikasi. Selanjutnya didapati bahawa, bergantung kepada tahap penulenan xenobone, peratusan lampiran unsur selular kepada pembawa meningkat, dan sel mengikat lebih baik kepada bahagian organiknya daripada hidroksiapatit tulang semula jadi (Hofman S., 1999).

Daripada bahan sintetik, seramik kini digunakan secara meluas sebagai pembawa untuk pemindahan sel (Burder S. 1998), iaitu hidroksiapatit tiruan yang diperoleh dengan merawat tri-kalsium fosfat pada suhu tinggi.

Pakar bedah pergigian domestik menggunakan tisu pepejal sebagai pembawa yang sesuai untuk pemindahan fibroblas alogenik. meninges dan menyatakan bahawa penggunaan cantuman ini dengan allofibroblas dalam rawatan periodontitis umum kronik yang sederhana dan teruk mempunyai beberapa kelebihan berbanding kaedah rawatan lain (Dmitrieva L.A., 2001).

Sebelum ini, dalam satu siri kerja pembinaan "kulit buatan," didapati bahawa kejayaan pemulihan tisu ini selepas kerosakannya bergantung pada keadaan persekitaran mikro selular di kawasan yang rosak. Sebaliknya, persekitaran mikro itu sendiri dicipta oleh gabungan optimum komponen utama matriks antara sel, seperti kolagen, glikoprotein dan proteoglikan (Yannas I. et.al., 1980, 1984; Pruitt B., Levine N. , 1984; Madden M. et.al., 1994).

Kolagen adalah protein fibrillar biasa. Molekul individunya, tropocollagen, terdiri daripada tiga rantai polipeptida heliks, dipanggil rantai-a, yang dipintal bersama menjadi satu heliks sepunya dan distabilkan oleh ikatan hidrogen. Setiap rantaian mengandungi purata kira-kira 1000 sisa asid amino. Terdapat dua kombinasi utama rantai dalam tisu tulang - dua λ1 dan satu λ2 atau jenis 1 kolagen dan tiga λ-1 atau jenis III kolagen. Sebagai tambahan kepada jenis yang dinamakan, isoform kolagen lain ditemui dalam tulang dalam kuantiti yang kecil (Serov V.P., Shekhter A.B., 1981).

Proteoglikan ialah sebatian kompleks polisakarida dan protein. Polisakarida yang membentuk proteoglikan ialah polimer linear yang dibina daripada subunit disakarida yang berbeza yang dibentuk oleh asid uronik (glukuronik, galakturonik dan iduronik), N-acetylhexosamine (IM-acetylglucosamine, N-acetyl-galactosamine) dan sakarida neutral (galaktosa, mannosa) . Rantai polisakarida ini dipanggil glikosaminoglikan. Sekurang-kurangnya satu Gula dalam disakarida mempunyai kumpulan karboksil atau sulfat bercas negatif (Stacy M, Barker S, 1965). Tisu tulang matang mengandungi terutamanya glikosaminoglikan sulfat (sGAG), seperti kondroitin-4- dan kondroitin-6-sulfat, dermatan sulfat dan keratan sulfat. Biosintesis proteoglycans dalam tisu tulang dijalankan terutamanya oleh osteoblas yang diaktifkan dan, sedikit sebanyak, oleh osteosit matang (Juliano R., Haskell S., 1993; Wendel M., Sommarin Y., 1998).

Kepentingan fungsi glikosaminoglikan sulfat dalam tisu penghubung (CT) adalah hebat dan dikaitkan terutamanya dengan pembentukan serat kolagen dan elastin. Glikosaminoglikan bersulfat terlibat dalam hampir semua proses metabolik tisu penghubung dan boleh memberi kesan modulasi pada pembezaan unsur selularnya (Panasyuk A.F. et al., 2000). Banyak penunjuk penjanaan semula CT bergantung pada ciri kualitatif dan kuantitatifnya dalam tisu, serta spesifik interaksi dengan komponen lain matriks antara sel.

Penjanaan semula dan pemulihan tisu tulang adalah kompleks proses berurutan, termasuk kedua-dua pengaktifan sel osteogenik (pengambilan, percambahan dan pembezaan) dan pembentukan langsung matriks khusus - mineralisasi dan pembentukan semula tisu tulang seterusnya. Selain itu, sel-sel ini sentiasa di bawah kawalan dan pengaruh beberapa faktor biologi dan mekanikal.

Oleh idea moden Kejuruteraan tisu (TI) tisu tulang bergantung pada tiga prinsip asas untuk memastikan penggantian tisu ini berjaya.

Pertama, prinsip yang paling penting apabila mencipta biomaterial dan struktur untuk implantasi adalah untuk menghasilkan semula ciri-ciri asas matriks tulang semula jadi, kerana ia adalah struktur unik tisu tulang yang mempunyai kesan yang paling ketara pada proses penjanaan semula. Adalah diketahui bahawa ciri-ciri matriks ini bergantung pada struktur tiga dimensi dan komposisi kimianya, serta sifat mekanikal dan keupayaan untuk mempengaruhi bentuk selular tisu penghubung (CT).

Seni bina matriks termasuk parameter seperti nisbah permukaan-ke-isipadu, kehadiran sistem liang, dan, yang paling penting, sifat fungsian dan mekanikalnya. Melalui sifat ini, matriks nampaknya dapat mengawal pertumbuhan vaskular, memberikan rangsangan kemotaktik kepada sel endogen, memodulasi perlekatan sel, dan merangsang pembahagian, pembezaan, dan mineralisasi seterusnya. Adalah dipercayai bahawa struktur tiga dimensi matriks boleh mempengaruhi bukan sahaja proses induksi, tetapi juga kadar penjanaan semula itu sendiri.

Oleh itu, biobahan atau struktur yang dibina menggunakan kejuruteraan tisu mesti mempunyai sifat yang, di bawah keadaan in vivo, boleh memberikan kedua-dua sifat konduktif dan induktif matriks semula jadi. Yang pertama termasuk penunjuk seperti keupayaan untuk mengisi dan mengekalkan kelantangan, penyepaduan mekanikal, dan memastikan kebolehtelapan ke sel dan saluran darah. Yang kedua - memberikan kesan langsung atau tidak langsung pada bentuk selular, merangsang mereka untuk membentuk rawan dan/atau tisu tulang.

Prinsip penting seterusnya untuk kejayaan kejuruteraan tisu tulang yang disasarkan ialah penggunaan eksogen dan/atau pengaktifan sel endogen yang terlibat secara langsung dalam proses penciptaan tisu ini. Dalam kes ini, sumber sel tersebut boleh sama ada milik sendiri atau badan penderma. Sebagai contoh, penggunaan jenis sel tertentu, daripada sel stroma sumsum tulang pluripoten kepada sel seperti osteoblast yang komited, telah berjaya digunakan dalam eksperimen haiwan dan di klinik.

Sebagai peraturan, selepas pemindahan semula ke dalam badan, sel progenitor stromal dapat membezakan ke dalam bentuk matang, mensintesis matriks, dan mencetuskan tindak balas pembaikan tisu tulang endogen. Pada masa yang sama, pandangan alternatif mengenai penggunaan biomaterial komposit melibatkan kesan langsungnya terhadap tulang endogen dan sel-sel tisu penghubung lain, pengambilan (tarikan) mereka ke zon implantasi, rangsangan percambahan mereka dan peningkatan dalam aktiviti biosintetik mereka, memaksa ini. sel untuk membentuk tisu tulang secara aktif. Di samping itu, bahan-bahan tersebut boleh menjadi pembawa sel yang baik di mana ia mungkin untuk mengembangkan sel stem sebelum pemindahan. Kunci terakhir kejayaan kejuruteraan tisu tulang ialah penggunaan molekul bioaktif, termasuk faktor pertumbuhan, sitokin, hormon dan bahan bioaktif lain.

Untuk induksi pembentukan tulang, faktor yang paling terkenal ialah protein morfogenetik tulang, faktor pertumbuhan mengubah - TGF-β, faktor pertumbuhan seperti insulin IGF dan faktor pertumbuhan endothelial vaskular VEGF. Oleh itu, bahan biokomposit boleh tepu dan/atau mengandungi molekul bioaktif ini dalam strukturnya, yang membolehkan ia digunakan semasa implantasi sebagai depot untuk bahan tersebut. Pembebasan beransur-ansur faktor ini boleh mempengaruhi proses secara aktif pemulihan tulang. Sebagai tambahan kepada bahan ini, bahan komposit mungkin termasuk unsur mikro dan makro, serta molekul lain (gula, peptida, lipid, dll.) yang boleh merangsang dan mengekalkan peningkatan aktiviti fisiologi sel dalam memulihkan tisu tulang.

Pada masa ini, terdapat sejumlah besar bahan bioplastik berbeza yang mempunyai sifat osteokonduktif dan/atau osteoinduktif. Oleh itu, bahan yang mengandungi hidroksiapatit (HA) yang hampir tulen, seperti Osteogaf, Bio-Oss, Osteomin, Ostim, mempamerkan terutamanya sifat konduktif, walaupun ia mampu memberikan kesan osteoinduktif yang lemah. Satu lagi kumpulan bahan terdiri daripada tisu tulang yang terdemineral sepenuhnya atau sebahagiannya, serta gabungan bahan-bahan ini dengan bahan aktif secara biologi, seperti protein morfogenetik tulang dan/atau faktor pertumbuhan [Panasyuk A.F. et al, 2004].

Keperluan paling penting untuk bahan bioplastik kekal sebagai parameter seperti sifat antigenik dan induktifnya. Di samping itu, pelbagai jenis operasi sering memerlukan bahan yang, bersama-sama dengan penunjuk di atas, mempunyai ciri plastik atau kekuatan yang baik untuk mencipta dan mengekalkan bentuk dan konfigurasi yang diperlukan semasa mengisi rongga dan kecacatan tisu.

Dengan mengambil kira semua perkara di atas, syarikat "Conectbiopharm" LLC telah membangunkan teknologi untuk menghasilkan kolagen tulang dan glikosaminoglikan sulfat tulang (sGAG) dan berdasarkannya, bahan osteoplastik biokomposit siri "Biomatrix" dan "Osteomatrix" telah dihasilkan . Perbezaan utama antara kumpulan biomaterial ini ialah "Biomatrix" mengandungi kolagen tulang dan glikosaminoglikan sulfat tulang, dan "Osteomatrix", yang mempunyai dua komponen utama tisu tulang yang sama, juga mengandungi hidroksiapatit dalam bentuk semula jadi [Panasyuk A. F. et al, 2004]. Sumber biomaterial ini adalah tulang span dan kortikal pelbagai haiwan, serta manusia. Kolagen tulang yang diperoleh menggunakan teknologi ini tidak mengandungi protein lain dan, dalam keadaan in vitro, boleh dikatakan tidak larut dalam larutan alkali dan asid organik yang cukup pekat.

Sifat ini membolehkan biomaterial bukan sahaja lengai berhubung dengan sistem imun badan, tetapi juga tahan terhadap biodegradasi untuk masa yang lama selepas implantasi mereka. Pada masa ini, untuk mempercepatkan pertumbuhan tulang dan tisu lembut, kaedah merangsang sel dengan plasma kaya platelet (PRP) digunakan secara aktif. Bioteknologi baharu kejuruteraan tisu dan terapi sel yang disasarkan ini, menurut beberapa pengarang, satu kejayaan sebenar dalam amalan pembedahan. Walau bagaimanapun, untuk mendapatkan plasma sedemikian, peralatan teknikal tertentu diperlukan, dan dalam beberapa kes, pekerja terlatih khas. Penggunaan bahan Biomatrix untuk tujuan ini menyelesaikan sepenuhnya masalah sebenar dengan kos minima kerana tidak perlu mengasingkan platelet daripada darah pesakit. Dalam satu siri eksperimen, kami mendapati bahawa bahan Biomatrix mampu secara khusus kuantiti yang besar mengikat platelet darah periferal (Jadual 1).

Jadual 1. Pengikatan platelet darah oleh kolagen tulang.

* - 6 ml darah diinkubasi dengan 1 gram kolagen tulang (1 gram kolagen tulang kering menempati isipadu 2 hingga 7 cm³ bergantung pada keliangannya). Data dalam jadual dibentangkan sebagai kandungan platelet dalam 1 ml darah selepas melewatinya melalui 1 cm³ kolagen tulang.

Oleh itu, 1 cm³ biomaterial Biomatrix mampu mengikat hampir semua platelet (lebih daripada 90%) daripada 1 ml darah, iaitu dari 226 hingga 304 juta platelet. Dalam kes ini, pengikatan platelet oleh kolagen tulang berlaku dengan cepat dan selesai dalam beberapa minit (graf 1).

Graf 1. Kadar pengikatan platelet darah kepada kolagen tulang.


Juga didapati bahawa jika biomaterial Biomatrix digunakan tanpa ditutup dengan antikoagulan, maka pembentukan bekuan berlaku hampir serta-merta. Kini telah terbukti bahawa kepekatan kerja untuk plasma kaya platelet bermula dengan 1 juta platelet setiap μl. Oleh itu, untuk mendapatkan plasma kaya platelet, platelet darah mesti tertumpu pada purata 5 kali, tetapi pengasingan sedemikian memerlukan kedua-dua kos kewangan yang ketara dan pasti pengalaman profesional. Di samping itu, untuk mengaktifkan platelet dan melepaskan 7 faktor pertumbuhan: 3 jenis PDGF-aa, -bb, -ab, dua faktor pertumbuhan mengubah - TGF-β1 dan β2, faktor pertumbuhan endothelial vaskular VEGF dan faktor pertumbuhan epitelium EGF - kaya Plasma mesti terkoagulasi dengan platelet sebelum digunakan. Berbanding dengan kaedah yang diketahui, biomaterial "Biomatrix" boleh meningkatkan kepekatan platelet dengan ketara. Pada masa yang sama, kolagen adalah protein yang boleh mengaktifkan faktor Hageman (faktor pembekuan darah XII) dan sistem pelengkap.

Adalah diketahui bahawa faktor Hageman yang diaktifkan mencetuskan lata tindak balas dalam sistem pembekuan darah dan membawa kepada pembentukan bekuan fibrin. Faktor ini atau serpihannya juga boleh memulakan sistem kallikrein-kinin darah. Oleh itu, kolagen tulang dalam komposisi bahan Biomatrix dan Osteomatrix mampu mengaktifkan sistem proteolisis plasma darah utama, yang bertanggungjawab untuk mengekalkan keseimbangan hemodinamik dan memastikan tindak balas penjanaan semula badan. Tidak seperti plasma yang kaya dengan platelet, yang sendiri tidak mempunyai kesan osteoinduktif, iaitu, tidak boleh memulakan pembentukan tulang tanpa kehadiran sel tulang, bahan Biomatrix dan Osteomatrix mempunyai potensi sedemikian.

Oleh itu, dengan implantasi intramuskular biomaterial "Biomatrix" dan, terutamanya, "Osteomatrix", tisu tulang ektopik terbentuk, yang secara langsung membuktikan aktiviti osteoinduktif bahan-bahan ini [Ivanov S.Yu. et al., 2000]. Penggunaan gabungan plasma kaya platelet dengan protein morfogenetik tulang rekombinan, yang boleh merangsang sel tisu penghubung untuk membentuk tisu tulang, menyelesaikan masalah ini, tetapi ini membawa kepada peningkatan ketara dalam kos teknik. Perlu diingatkan juga bahawa bahan siri "Osteomatrix" mengandungi hidroksiapatit tulang semula jadi, yang mampu mengumpul pertalian pada protein morfogenetik tulang permukaannya yang disintesis oleh osteoblas, dan seterusnya merangsang osteogenesis ("osteoinduksi teraruh").

Pada masa yang sama, bantahan tentang kemungkinan perkembangan tumor akibat penggunaan protein rekombinan dihapuskan sepenuhnya kerana dalam kes penggunaan bahan Biomatrix dan Osteomatrix yang serupa, hanya protein semulajadi yang terdapat dalam zon implantasi. asal semula jadi. Bahan siri "Biomatrix" dan "Osteomatrix" juga mempunyai kualiti unik yang lain - ia mampu mengikat glikosaminoglikan sulfat dengan pertalian [Panasyuk A.F., Savashchuk D.A., 2007]. Pengikatan ini, di bawah keadaan yang serupa dengan pengikatan platelet, berlaku dalam tempoh yang singkat dan jumlah glikosaminoglikan sulfat terikat dengan ketara melebihi parameter fisiologi (Jadual 2).

Jadual 2. Pengikatan glikosaminoglikan sulfat oleh kolagen tulang.


Kini diketahui umum bahawa, apabila digunakan secara berasingan, kedua-dua kolagen dan hidroksiapatit mempunyai terutamanya sifat osteokonduktif, iaitu, mereka hanya boleh memainkan peranan sebagai bahan "memudahkan" untuk penciptaan tulang baru. Walau bagaimanapun, molekul ini juga boleh mempunyai kesan osteoinduktif yang lemah pada sel osteoblastik disebabkan oleh beberapa sifat biologinya.

Kesan osteoinduktif ini dipertingkatkan dengan penggunaan gabungan kedua-dua jenis molekul ini. Sebaliknya, jika, bersama-sama dengan kolagen dan hidroksiapatit, glikosaminoglikan sulfat juga terdapat dalam biobahan, maka kompleks sedemikian akan lebih dekat dalam struktur dengan matriks tulang semula jadi dan, oleh itu, mempunyai ciri-ciri fungsinya pada tahap yang lebih lengkap. Oleh itu, diketahui bahawa glikosaminoglikan sulfat mempengaruhi banyak penunjuk metabolisme tisu penghubung.

Mereka dapat mengurangkan aktiviti enzim proteolitik, menyekat kesan sinergistik enzim dan radikal oksigen ini pada matriks antara sel, menyekat sintesis mediator keradangan dengan menutup penentu antigen dan membatalkan kemotaksis, mencegah apoptosis sel yang disebabkan oleh faktor yang merosakkan, serta mengurangkan sintesis lipid dan dengan itu menghalang proses degradasi. Di samping itu, sebatian ini terlibat secara langsung dalam pembinaan gentian kolagen itu sendiri dan matriks antara sel secara keseluruhan.

Pada peringkat awal kerosakan tisu penghubung, mereka bertindak sebagai pemula penciptaan matriks sementara dan memungkinkan untuk menghentikan perpecahan tisu penghubung dan pembentukan parut kasar, dan seterusnya memastikan penggantian lebih cepat dengan tisu penghubung yang biasa untuk organ yang diberikan [Panasyuk A.F. et al, 2000]. Malangnya, peranan glikosaminoglikan sulfat dalam pengawalseliaan osteogenesis belum cukup dikaji, bagaimanapun, telah ditunjukkan bahawa calon utama untuk peranan inducer osteogenesis ektopik dalam sistem model adalah proteoglycan yang dirembeskan oleh sel epitelium pundi kencing [Fridenshtein A. .Ya., Lalykina K.S., 1972] .

Pengarang lain berkongsi pendapat yang sama, mempercayai bahawa proteoglycans adalah salah satu faktor persekitaran mikro stromal yang mengawal hematopoiesis dan histogenesis lain derivatif mesenchymal. Di samping itu, telah ditunjukkan bahawa di bawah keadaan in vitro dan in vivo, kondroitin sulfat mempunyai kesan yang ketara pada mineralisasi tulang.Oleh itu, kami telah mendapati bahawa apabila bahan Osteomatrix terdedah kepada budaya kondrosit manusia, sifat kondrogeniknya diaruhkan. . Di bawah pengaruh bahan, kondrosit manusia membentuk struktur histotaip dalam budaya, di mana pemendapan fosfat dan mineralisasi matriks tulang berlaku semasa pengerasannya.

Selanjutnya, didapati bahawa selepas implantasi biomaterial "Biomatrix", "Allomatrix-implant" dan "Osteomatrix" ke dalam arnab, tulang ektopik terbentuk dan seterusnya dihuni dengan sumsum tulang. Di samping itu, bahan-bahan ini berjaya digunakan sebagai pembawa untuk pemindahan sel stem progenitor stromal [Ivanov S.Yu. et al., 2000]. Sehingga kini, bahan-bahan ini telah mendapat pengiktirafan dalam kedua-dua amalan pergigian dan ortopedik [Ivanov S.Yu. et al., 2000, Lekishvili M.V. et al., 2002, Grudyanov A.I. et al., 2003, Asnina S.A. et al., 2004, Vasiliev M. G. et al., 2006]. Mereka telah digunakan dengan kecekapan tinggi dalam kes osteogenesis imperfecta, pemulihan tangan, rawatan pembedahan penyakit periodontal dan penghapusan kecacatan tulang rahang. Biomaterial ini, terima kasih kepada teknologi yang dibangunkan untuk pengeluarannya, setakat ini merupakan satu-satunya bahan di dunia yang hampir sepenuhnya memelihara struktur kolagen dan mineral tulang semula jadi, tetapi pada masa yang sama bahan-bahan ini tidak mempunyai antigen.

Kelebihan besar biomaterial ini ialah ia mengandungi glikosaminoglikan sulfat tulang, pertalian terikat kepada kolagen dan hidroksiapatit, yang membezakannya dengan ketara daripada analog yang terdapat di dunia dan meningkatkan potensi osteogeniknya dengan ketara. Oleh itu, data eksperimen dan klinikal yang dibentangkan benar-benar membuktikan bahawa, berdasarkan prinsip moden kejuruteraan tisu, bahan biokomposit domestik berasaskan kolagen tulang, glikosaminoglikan sulfat dan hidroksiapatit telah dibangunkan dan diperkenalkan ke dalam amalan klinikal. Biomaterial generasi baharu yang moden, berkesan dan selamat ini membuka prospek yang luas untuk menyelesaikan banyak masalah pemulihan tisu tulang dalam traumatologi dan ortopedik, serta dalam banyak bidang amalan pembedahan yang lain.

Elektronogram (Rajah 1) menunjukkan bahawa persediaan kolagen tulang adalah rangkaian berkas dan gentian tersusun. Pada masa yang sama, gentian itu sendiri dibungkus dengan ketat ke dalam berkas urutan kedua, tanpa pecah atau cacat. Dari segi penampilan, bahan itu mempunyai struktur sel berliang klasik, yang sepenuhnya sepadan dengan arkitektonik tulang cancellous asli dan bebas daripada saluran darah, protein, kemasukan mekanikal dan lain-lain. Saiz liang berkisar antara 220 hingga 700 mikron.

Kami menilai biokompatibiliti kolagen tulang menggunakan ujian standard apabila ia ditanam di bawah kulit tikus Wistar. Menggunakan analisis histo-morfologi dan pengimbasan mikroskop elektron, didapati bahawa kolagen tulang, selepas sebulan setengah tinggal di dalam badan penerima, boleh dikatakan tidak musnah dan mengekalkan strukturnya.

Rajah 1. Rajah 2.

Seperti yang dapat dilihat dalam Rajah 2, liang-liang, trabekula dan sel-sel kolagen tulang yang diimplan sebahagiannya diisi dengan CT gentian longgar, yang gentiannya bercantum lemah dengan implan. Jelas kelihatan bahawa lapisan berserabut sedikit terbentuk di sekelilingnya, dan dalam implan itu sendiri kehadiran sebilangan kecil unsur selular diperhatikan, yang utama adalah fibroblas. Ia adalah ciri bahawa implan tidak menyatu dengan tisu dermis di sekeliling sepanjang hampir keseluruhan panjangnya. Keputusan ini jelas menunjukkan rintangan tinggi bahan ini terhadap biodegradasi dan bioinertness lengkap tisu penghubung di sekeliling berhubung dengannya.

Kami menjalankan kajian tentang kesan biomaterial "Biomatrix", "Allomatrix-implant" dan "Osteomatrix" pada osteoreparation pada model osteotomy segmental menggunakan kaedah yang diterima umum (Katthagen B.D., Mittelmeeir H., 1984; Schwarz N. et.al. , 1991). Eksperimen menggunakan arnab Chinchilla seberat 1.5-2.0 kg, yang menjalani osteotomi segmen jejari di bawah anestesia intravena.

Dua bulan selepas operasi, pembentukan tisu tulang baru dicatatkan di kawasan implantasi. Dalam Rajah. 3 adalah hasil kajian histomorfologi bahan implan Allomatrix selepas 2 bulan. selepas operasi. Di zon proksimal kecacatan, tisu tulang muda yang berkembang dengan baik kelihatan. Osteoblas bersebelahan dengan rasuk tulang dalam jumlah yang banyak.

Dalam bahan interstisial, ostesit ditemui dalam lacunae.Serat kolagen yang padat terbentuk dalam bahan tulang baru. Bahan interstisial dengan sel aktif berkembang dengan baik. Kawasan implan (atas dan kiri) sedang giat dibina semula.

Secara umum, terdapat kematangan dipercepatkan tisu tulang di sekitar kawasan implan.

Di samping itu, ternyata struktur berliang-selular kolagen tulang menyediakan bukan sahaja penyelenggaraan jumlah dalam kecacatan kerana sifat elastiknya, tetapi juga peluang optimum untuk pertumbuhan sel tisu penghubung ke dalamnya, perkembangan darah. pembuluh darah dan pembentukan tulang apabila menggantikan kecacatan ini.

Definisi Salah satu bidang bioteknologi yang berkaitan dengan penciptaan pengganti biologi untuk tisu dan organ. Penerangan Penciptaan pengganti tisu biologi (cantuman) merangkumi beberapa peringkat: 1) pemilihan dan penanaman bahan selular sendiri atau penderma; 2) pembangunan pembawa khas untuk sel (matriks) berdasarkan bahan biokompatibel; 3) menggunakan kultur sel pada matriks dan percambahan sel dalam bioreaktor dengan keadaan penanaman khas; 4) pengenalan langsung cantuman ke dalam kawasan organ yang terjejas atau penempatan awal di kawasan yang dibekalkan dengan baik dengan darah untuk pematangan dan pembentukan peredaran mikro di dalam cantuman (prefabrikasi). Bahan selular boleh diwakili oleh sel-sel tisu yang dijana semula atau sel stem. Untuk mencipta matriks cantuman, bahan sintetik lengai biologi, bahan berasaskan polimer semula jadi (kitosan, alginat, kolagen), serta bahan biokomposit digunakan. Sebagai contoh, kesetaraan tisu tulang diperoleh melalui pembezaan terarah sel stem daripada sumsum tulang, darah tali pusat atau tisu adiposa. Kemudian osteoblas yang terhasil digunakan pada pelbagai bahan yang menyokong pembahagiannya - tulang penderma, matriks kolagen, hidroksiapatit berliang, dll. Setara kulit hidup yang mengandungi penderma atau milik sendiri. sel kulit, kini digunakan secara meluas di Amerika Syarikat, Rusia dan Itali. Reka bentuk ini boleh meningkatkan penyembuhan permukaan terbakar yang luas. Pembangunan cantuman juga dijalankan dalam kardiologi (injap jantung buatan, pembinaan semula saluran besar dan rangkaian kapilari); untuk memulihkan sistem pernafasan (laring, trakea dan bronkus), usus kecil, hati, organ sistem kencing, kelenjar rembesan dalaman dan neuron. Penggunaan sel stem digunakan secara meluas dalam bidang kejuruteraan tisu, tetapi mempunyai batasan kedua-dua etika (sel stem embrio) dan genetik (dalam beberapa kes, pembahagian sel stem malignan berlaku). Penyelidikan tahun kebelakangan ini menunjukkan bahawa dengan bantuan manipulasi kejuruteraan genetik adalah mungkin untuk mendapatkan apa yang dipanggil sel stem pluripotent (iPSc) daripada fibroblas kulit, serupa dalam sifat dan potensinya kepada sel stem embrio. Nanozarah logam dalam kejuruteraan tisu digunakan untuk mengawal pertumbuhan sel dengan mempengaruhinya medan magnet arah yang berbeza. Sebagai contoh, dengan cara ini adalah mungkin untuk mencipta bukan sahaja analog struktur hati, tetapi juga struktur kompleks seperti unsur retina. Bahan nanokomposit juga memberikan kekasaran permukaan berskala nano bagi matriks untuk pembentukan implan tulang yang berkesan menggunakan litografi pancaran elektron (EBL). Penciptaan tisu dan organ buatan akan menghapuskan keperluan untuk pemindahan kebanyakan organ penderma dan akan meningkatkan kualiti hidup dan kemandirian pesakit. Pengarang

  • Naroditsky Boris Savelievich, Doktor Sains Biologi
  • Nesterenko Lyudmila Nikolaevna, Ph.D.
Pautan
  1. Nanoteknologi dalam kejuruteraan tisu / Nanometer. - URL: http://www.nanometer.ru/2007/10/16/tkanevaa_inzheneria_4860.html (tarikh akses 10/12/2009)
  2. Sel stem / Wikipedia - ensiklopedia percuma. URL: ttp://ru.wikipedia.org/wiki/Stem cell (tarikh akses 10/12/2009)
Ilustrasi
Bahagian Tag Bahan nano biomimetik
Pembentukan bahan nano menggunakan sistem dan/atau kaedah biologi
Bahan bionono dan bahan nano terbiofungsi
Bionoteknologi, bahan nano biofungsi dan peranti biomolekul skala nano

Kamus ensiklopedia nanoteknologi. - Rusnano. 2010 .

Lihat apa "kejuruteraan tisu" dalam kamus lain:

    Kejuruteraan tisu- Kaedah untuk mengawal sel badan untuk membentuk tisu baru atau menyatakan bahan aktif secara biologi Topik bioteknologi EN kejuruteraan tisu ... Panduan Penterjemah Teknikal

    Istilah bioengineering Istilah dalam bahasa Inggeris bioengineering Sinonim kejuruteraan bioperubatan Singkatan Istilah berkaitan polimer biodegradasi, sistem mikroelektromekanikal bioperubatan, biomimetik, bahan nano biomimetik, ... ...

    Istilah bahan nano biomimetik Istilah dalam bahasa Inggeris bahan nano biomimetik Sinonim bagi biomimetik, biomimetik Singkatan Istilah berkaitan protein, polimer terbiodegradasi, biokejuruteraan, biomimetik, biokompatibiliti, biokompatibel... ... Kamus Ensiklopedia Nanoteknologi

    Vadim Sergeevich Repin Tarikh lahir: 31 Julai 1936 (1936 07 31) (76 tahun) Tempat lahir: Negara USSR ... Wikipedia

    - (Plasenta Latin, "kek") organ embrio dalam semua mamalia plasenta betina, beberapa marsupial, ikan kepala tukul dan ikan rawan vivipar yang lain, serta onychophorans vivipar dan beberapa kumpulan haiwan lain, membolehkan ... ... Wikipedia

    Mengandungi beberapa yang paling cemerlang peristiwa semasa, pencapaian dan inovasi dalam pelbagai bidang Teknologi moden. Teknologi baharu ialah inovasi teknikal yang mewakili perubahan progresif dalam bidang... ... Wikipedia

    Artikelsamphiphilicbiodegradable polymersbiological membranebiologi motorsbiologi nanoobjekbiomimetikbiomimetik bahan nanosalutan bioserasi... Kamus Ensiklopedia Nanoteknologi

    Artikel "dua muka"metikbiomimetik nandualayervektor berdasarkan bahan nano ikatan hidrogen... Kamus Ensiklopedia Nanoteknologi

    Artikel "lembut" kimia membran biologibiomimetikbiomimetik bahan nanobiosensorbioserasi salutan kejuruteraan pelapis bahan hibrid DNADNA mikrocipgen penghantarancap... Kamus Ensiklopedia Nanoteknologi

    Ini ialah senarai perkhidmatan artikel yang dibuat untuk menyelaraskan kerja pada pembangunan topik. Amaran ini tidak terpakai... Wikipedia

Buku

  • Kejuruteraan tisu, Pasukan kreatif rancangan "Breathe Deeper". Secara asasnya pendekatan baru– kejuruteraan sel dan tisu – adalah pencapaian terkini dalam bidang biologi molekul dan selular. Pendekatan ini membuka prospek yang luas untuk mencipta... buku audio