مهندسی بافت عروقی
رگ‌های خونی، خون را برای رساندن اکسیژن و مواد مغذی به سلول‌ها حمل می‌کنند. بیماری‌های عروقی مانند آترواسکلروزیس ممکن است در نتیجه انسداد عروق خونی و ایسکمی بافت ایجاد شوند. این بیماری‌ها به جایگزینی عروق خونی برای بازگرداندن جریان خون به سیستم گردش خون بزرگ نیاز دارند و آنژیوژنز برای ترمیم بافت و بازسازی گردش خون مویرگی بسیار مهم است. مهندسی بافت رگ بر روی یافتن این دو چالش عمده تمرکز کرده است. ما یک مرور سیستماتیک بر روش‌های مختلف در مهندسی بافت گرافت رگ ارائه می‌دهیم. به منظور ساخت جایگزین‌های عروقی، مهندسان زیستی و پزشکان، فناوری‌های موجود در مهندسی سلول، علوم مواد، بیولوژی سلول بنیادی و پزشکی را بررسی کرده‌اند. داربست مورد نیاز برای گرافت‌های عروقی را می‌توان از ماتریکس طبیعی، پلیمرهای مصنوعی یا سایر مواد بیولوژیکی ساخت. علاوه بر سلول‌های اندوتلیال، سلول‌های عضله صاف و فیبروبلاست‌ها، انو‌اع زیادی از سلول‌ها مانند سلول‌های بنیادی بزرگسالان، سلول‌های بنیادی پرتوان و سلول‌های برنامه‌ریزی شده برای مهندسی بافت رگ مورد استفاده قرار می‌گیرند. گرافت‌های عروقی عملکردی مهندسی بافت شده که سلول بر روی آنها کاشته شده است را می‌توان در بیوراکتورها و در شرایط آزمایشگاهی ساخت. در روشی دیگر، یک گرافت اتولوگ عروقی را می‌توان در داخل بدن با برداشت لایه کپسولی تشکیل شده در اطراف یک ایمپلنت میله‌ای در بافت‌های نرم تولید کرد. به منظور غلبه بر مشکل مقیاس‌پذیری و ساخت گرافت‌های آماده استفاده، گرافت‌های عروقی غیر ترومبوژنیک طراحی شده‌اند که به سلول‌های میزبان وابسته هستند تا عروق خونی را به صورت درجا تولید کنند. پیشرفت سریع در حوزه مهندسی بافت رگ منجر به انجام آزمایشات بالینی و پیش بالینی هیجان‌انگیز شده است. پیشرفت میکرو/ نانوتکنولوژی و مهندسی سلول بنیادی همراه با درک عمیق مکانیسم‌های بازسازی عروق، توسعه استراتژی‌های جدید برای درمان‌های نوآورانه را میسر خواهد نمود.
مقدمه
مهندسی بافت اصول و فناوری‌های مهندسی زیستی، پزشکی و زیست شناسی را برای ترمیم یا بازسازی بافت‌ها و اندام‌ها با استفاده از بلوک‌های ساختاری از بافت‌های طبیعی از جمله سلول‌ها و داربست‌ها ترکیب می‌کند. در دو دهه گذشته، حوزه مهندسی بافت رگ در پاسخ به نیاز برای جایگزینی عروق خونی مسدود شده و افزایش آنژیوژنز به منظور بازسازی بافت و ترمیم زخم توسعه یافته است. به دلیل شیوع بیماری‌های عروق خونی و نقش حیاتی آنژیوژنز در بازسازی بافت، مهندسی بافت رگ به عنوان یک عرصه مهم در مهندسی بافت پدید آمد و دستخوش پیشرفت‌های گسترده‌ای شده است. مهندسی بافت رگ شامل روش‌های چند رشته‌ای، دانش و فناوری‌های ترکیبی در زمینه مهندسی زیستی، مهندسی بافت، زیست شناسی عروق، بیو مواد، مهندسی سلول و بیولوژی سلول‌های بنیادی است. فناوری‌های جدید به وجود آمده از تحقیقات بیو مواد و سلول درمانی احیاکننده نتایج امیدوارکننده‌ای را در مدل‌های حیوانی و مطالعات بالینی ایجاد کرده‌اند. در این مقاله، ما مروری بر روش‌های مهندسی بافت گرافت عروق ارائه می‌دهیم.
Blood vessels transport blood to deliver oxygen and nutrients. Vascular diseases such as atherosclerosis may result in obstruction of blood vessels and tissue ischemia. These conditions require blood vessel replacement to restore blood flow at the macrocirculatory level, and angiogenesis is critical for tissue regeneration and remodeling at the microcirculatory level. Vascular tissue engineering has focused on addressing these two major challenges. We provide a systematic review on various approaches for vascular graft tissue engineering. To create blood vessel substitutes, bioengineers and clinicians have explored technologies in cell engineering, materials science, stem cell biology, and medicine. The scaffolds for vascular grafts can be made from native matrix, synthetic polymers, or other biological materials. Besides endothelial cells, smooth muscle cells, and fibroblasts, expandable cells types such as adult stem cells, pluripotent stem cells, and reprogrammed cells have also been used for vascular tissue engineering. Cell-seeded functional tissue-engineered vascular grafts can be constructed in bioreactors in vitro. Alternatively, an autologous vascular graft can be generated in vivo by harvesting the capsule layer formed around a rod implanted in soft tissues. To overcome the scalability issue and make the grafts available off-theshelf, nonthrombogenic vascular grafts have been engineered that rely on the host cells to regenerate blood vessels in situ. The rapid progress in the field of vascular tissue engineering has led to exciting preclinical and clinical trials. The advancement of micro-/nanotechnology and stem cell engineering, together with in-depth understanding of vascular regeneration mechanisms, will enable the development of new strategies for innovative therapies.
INTRODUCTION
Tissue engineering combines the principles and technologies of bioengineering, medicine, and biology to repair or regenerate tissues and organs by using the building blocks of native tissue, including cells and scaffolds.1–4 In the past two decades, the field of vascular tissue engineering has developed in response to the need for the replacement of obstructed blood vessels and for the promotion of angiogenesis for tissue regeneration and wound healing. Given the prevalence of blood vessel diseases and the critical role of angiogenesis in tissue regeneration, vascular tissue engineering has emerged as an important field in tissue engineering and has undergone rapid development. Vascular tissue engineering involves multidisciplinary approaches, combining knowledge, and technologies in the fields of bioengineering, tissue engineering, vascular biology, biomaterials, cell engineering, and stem cell biology. Novel technologies derived from biomaterials research and regenerative cell therapies have produced promising results in animal models and clinical studies. Here, we provide a review on the approaches for vascular graft tissue engineering.
مقدمه
بیماری‌های شریانی و نیاز به گرافت‌های عروقی
گرافت‌های عروقی مورد استفاده در موارد بالینی
گرافت‌های اتولوگ
گرافت‌های مصنوعی ساخته شده از پلیمر
مهندسی بافت گرافت عروقی
مهندسی بافت رگ در شرایط آزمایشگاه
ساخت گرافت با استفاده از سلول‌ها و ماتریکس خارج سلولی
ساخت گرافت تنها با استفاده از سلول
ساخت گرافت با استفاده از سلول‌ها و پلیمرهای مصنوعی و سایر مواد بیولوژیکی
استفاده از سلول‌های بنیادی به عنوان یک منبع سلولی برای ساخت گرافت عروقی
مهندسی بافت رگ در داخل بدن
مهندسی بافت رگ در شرایط in situ
گرافت‌های سلولی برای مهندسی بافت رگ در شرایط in situ
گرافت‌های بدون سلول برای مهندسی بافت رگ در شرایط in situ
مهندسی بافت گرافت‌های عروقی در شرایط in vivo، in vitro و in situ
نتیجه‌گیری
INTRODUCTION
ARTERIAL DISEASES AND NEED FOR VASCULAR GRAFTS
CLINICALLY USED VASCULAR GRAFTS
Autologous Grafts
Polymer-Based Synthetic Grafts
VASCULAR GRAFT TISSUE ENGINEERING
In Vitro Vascular Tissue Engineering
Constructing Grafts with Cells and ECM
Constructing Grafts with Cells Only
Constructing Grafts with Cells and Synthetic Polymers and Other Biological Materials
Using Stem Cells as Cell Sources for Vascular Graft Construction
In Vivo Vascular Tissue Engineering
In Situ Vascular Tissue Engineering
Cellular Grafts for In Situ Vascular Tissue Engineering
Acellular Grafts for In Situ Vascular Tissue Engineering
CONCLUSIONS
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه