بررسی مهندسی بافت و ویژگی‌های آن

به ساخت نمونه‌های برون تن بافت‌ها جهت جایگزین کردن و یا تقویت عملکرد قسمت‌های ناقص یا آسیب دیده مختلف بدن، مهندسی بافت گفته می‌شود. مهندسی بافت به‌ طورعام به معنی توسعه و تغییر در زمینه رشد آزمایشگاهی مولکول‌ها و سلول‌ها در بافت یا عضو، برای جایگزینی یا ترمیم قسمت آسیب دیده بافت‌های بدن است.  روش‌های مختلفی برای ساخت یک بافت مصنوعی وجود دارد که  به شرح زیر است:

1-  طراحی و رشد بافت‌های انسانی در خارج از بدن مانند پیوند پوست که در درمان سوختگی زخم‌های دیابتی استفاده می‌شود.

2- تولید و تکثیر مقادیر زیاد مولکول‌های مورد نیاز برای رشد سلولی مانند مواردی که در ساخت و ترمیم ضایعات دندانی استفاده می‌شود.

3- تهیه داربست‌هایی از بافت‌های طبیعی انسان جهت جایگزینی بافت‌های آسیب دیده مانند داربست‌هایی که در ترمیم استخوان‌ها، تاندون و غضروف استفاده می‌شود.

مهندسی بافت بر اساس گسترش بیولوژیک سلولی و مولکولی و شکل گیری بافت در چارچوب مهندسی زیستی است و مفاهیم کلیدی آن عبارت هستند از درک نحوه عملکرد سلول‌ها، ساختار ماتریکس خارج سلولی، دانش کافی در مورد ساخت داربست‌ها برای ایجاد محیطی مناسب برای چسبندگی و نگهداری سلول‌ها. مهندسی بافت استخوان برای تقلید بازسازی طبیعی، نیاز به سه جزء دارد:

  1. سلول‌های پیش ساز استخوانی
  2. فاکتور رشد استخوانی
  3. داربستی برای چسبندگی و حفظ عملکرد سلول‌ها

مهندسی بافتشکل 1. بازسازی استخوان با استفاده از داربست استخوانی.

بیشتر بخوانید: مختصری در رابطه با مهندسی بافت

سلول‌های پیش ساز استخوانی

در بسیاری از موارد تعداد سلول‌های زنده باقی مانده در بافت‌های آسیب دیده آنقدر کم است که قادر به ترمیم بافت از بین رفته به تنهایی نمی‌باشند، به خصوص اگر هدف ترمیم آسیب‌های بسیار بزرگ باشد.

بنابراین، الزاماً باید سلول‌های جداسازی شده از بافت بیوپسی شده را افزایش داد.  برای استفاده کلینیکی از صنایع مهندسی بافت، پس از بیوپسی یک قسمت خاص از بدن تعداد اندکی سلول جداسازی می‌شوند. سپس این سلول‌ها با روش‌های متداول، کشت داده شده و تکثیر می‌یابند. پس از انجام این مراحل،  سلول‌ها می‌توانند در داخل داربست کشت داده شوند. به طور کلی هر چه میزان سلول‌های موجود در یک داربست کمتر باشد، تشکیل ماتریکس خارج سلولی کمتر می‌شود و در نتیجه نمی‌توان به مهندسی بافت کارآمد دست یافت.

نقش فاکتورهای رشد استخوانی در مهندسی بافت

فاکتورهای رشد پلی پپتیدهایی (یک زنجیره طولانی، پیوسته و بدون شاخه از اسیدهای آمینه) هستند که سیگنال‌ها را برای تنظیم فعالیت سلولی می‌فرستند. همچنین،  آن‌ها می‌توانند تکثیر، تمایز، مهاجرت، چسبیدن و بیان ژن سلولی را تحریک کرده یا از آنها جلوگیری کنند. فاکتور رشد به عنوان مولکول‌های سیگنال دهنده در بین سلول‌ها عمل می‌کنند،  مانند سیتوکین‌ها و هورمون‌ها که به گیرنده خاصی بر روی سطح سلول‌های هدف متصل می‌شوند.  بسیاری از گونه‌های سلولی می‌توانند فاکتورهای رشد مشابهی تولید کنند که می‌تواند بر روی بسیاری از گونه‌های سلولی با اثرات مشابه یا متفاوت عمل کنند.

فاکتورهای رشد به صورت مولکول‌هایی که از قبل در بدن تولید شده و ذخیره شده باشند نیستند، بلکه ترشح آن‌ها یک اتفاق سریع و خود تنظیم شونده است و سنتز آن‌ها توسط نسخه برداری ژنتیکی جدید آغاز می‌شود.

داربست‌ها

برای ایجاد بافت جدید در خارج از بدن نیاز به یک بستر جهت قرار گرفتن سلول­‌ها بر آن و تقلید ماتریس خارج سلولی در داخل بدن می­باشد که اصطلاحا به آن داربست گفته می‌شود. در مهندسی بافت برای ایجاد بافت سلول بر روی داربست قرار داده شده و مجموعه سلول ­ها و داربست در محلول‌های پیچیده­ای از ترکیبات شناخته­ شده (نمک­‌ها، آمینواسید­ها و ویتامین ­ها) که غالباً اجزای سرم به آن‌ها اضافه می‌شود و محیط کشت نام دارد، رشد داده می‌­شوند. بنابراین داربست مورد استفاده در مهندسی بافت به عنوان تقلیدی از ماتریس خارج سلولی نقش مهمی را دارا می‌­باشد.

داربست استخوانیشکل 2. داربست استخوانی استفاده شده برای ترمیم استخوان دندان.



دیدگاهتان را بنویسید