پلیمرها و داربست ها

داربست های مهندسی بافت اغلب از مواد پلیمری زیست تخریب پذیر ساخته می شوند که می توانند به عنوان پلیمرهای طبیعی یا پلیمرهای مصنوعی طبقه بندی شوند. پلیمرهای طبیعی مانند کلاژن، کیتوزان، اسید هیالورونیک، فیبرین، آلژینات و فیبروئین ابریشم دارای مزایایی در تشخیص بیولوژیکی و رفتار فعال زیستی بالقوه هستند. با این حال، اشکالات زیادی در ارتباط با استفاده از پلیمرهای طبیعی وجود دارد، به عنوان مثال، مسائل ایمنی زایی، آلودگی پاتوژن، خواص مکانیکی محدود، زیست تخریب پذیری سریع و عدم سازگاری دسته به دسته. اسید لاکتیک)، PLA. پلی (اسید گلیکولیک)، PGA؛ پلی (?-کاپرولاکتون)، PCL؛ پلی وینیل الکل)؛ پلی (بوتیلن سوکسینات)؛ پلی انیدرید؛ پلی اتیلن اکسید؛ پلی (l-lactide-co-3-caprolactone)، PLCL; پلی (اتیلن اکسید) و غیره با وجود تجزیه پذیری و زیست سازگاری خوب، پلیمرهای مصنوعی گروه های چسبندگی بیولوژیکی ندارند و توانایی تنظیم pH در طول متابولیسم سلولی را ندارند.

ساختار پلیمرها

پلیمرهای مصنوعی همچنین در ترکیب با پلیمرهای طبیعی برای بهبود مشکلات نامطلوب مربوط به آب دوستی، اتصال سلولی و زیست تخریب پذیری استفاده می شوند. علاوه بر این، داربست ها با استفاده از لیگاندهای خاص، مانند مولکول های پروتئین، که به تقویت پاسخ های سلولی کمک می کنند، فعال می شوند.

با استفاده از مواد زیستی مصنوعی و طبیعی، داربست‌های سه‌بعدی مانند نانوالیاف، هیدروژل‌ها و میکروذرات متخلخل به طور گسترده مورد مطالعه قرار گرفته‌اند. این داربست های سه بعدی و بسیار متخلخل برای ایجاد یک محیط محلی فعال پس از کاشت برای بازسازی بافت آسیب دیده یا از دست رفته استفاده می شود. در داربست های سه بعدی، تخلخل ثابت شده است که تعیین کننده مهم مهندسی بافت نسل دوم است و تاکید بیشتری بر نیاز به عروق و نفوذ سلول به منافذ داربست دارد. مطالعات قبلی نشان داده است که رشد و چسبندگی سلول به شدت به اندازه و تراکم منافذ در داربست بستگی دارد که باید با دقت بر اساس پارامترهای خاص بسته به جنس و کاربرد دستکاری شود. یکی از دلایل اصلی اهمیت تخلخل این است که شبکه های سلولی به مسیرهای ترکیبی انتقال مواد مغذی، سیگنال دهی سلولی و تکثیر برای تقلید از ساختار محیط ماتریکس خارج سلولی طبیعی (ECM) متکی هستند. با این حال، تخلخل و در نتیجه نسبت سطح به حجم داربست نباید آنقدر زیاد باشد که مقاومت مکانیکی آن را کاهش دهد. https://t.ly/0sjP

http://s.ecmaps.de/t_Gsd

داربست های سه بعدی برای کاربردهای مهندسی بافت با دو محدودیت اصلی روبرو هستند: داربست ها نباید خیلی متخلخل باشند (به دلیل استحکام مکانیکی به خطر افتاده) و همچنین نباید به طور قابل ملاحظه ای عاری از تخلخل (به دلیل عدم نفوذ سلول) باشند. رگ های خونی و سیگنال ها). این تعادل نشان می دهد که نفوذ بیشتر سلول با تخلخل بیشتر همراه است و تخلخل به طور کلی با مقاومت مکانیکی یک داربست معین نسبت معکوس دارد. این مبادله یکی از مفاهیم اساسی مهندسی بافت به طور کلی است و همیشه باید در هنگام ساخت مواد زیستی در نظر گرفته شود.

منبع :  بن یاخته