Kaj so odri za tkivno inženirstvo?

Odri za tkivno inženirstvo so strukture iz umetnih ali naravnih snovi, ki delujejo kot oblika, na kateri lahko rastejo celice. Oder je lahko inerten in ne deluje v interakciji s celicami, ki rastejo na njem, ali pa lahko aktivno pomaga celicam pri rasti s sproščanjem kemičnih signalov. Takšni odri so uporabni pri obnovi ali nadomestitvi izgubljenega človeškega tkiva.

Osnova tkivnega inženiringa je laboratorijsko ustvarjanje novih celic in bioloških struktur za nadomestitev izgubljenih ali okvarjenih tkiv in organov. Da bi to naredili, tkivni inženirji potrebujejo obliko – ali oder –, na katerem bodo rastle celice, ker celice, ki se gojijo v laboratoriju, ne tvorijo oblik same; namesto tega se razprostirajo v dvodimenzionalni obliki. Odri so zasnovani tako, da spodbujajo celice, da se pritrdijo in rastejo v določeni vnaprej določeni obliki.

Odri so lahko izdelani iz različnih materialov. Sem spadajo plastika, svileni proteini, keramika iz kalcijevega fosfata in celo naravni polimeri, kot je kolagen. Leta 2010 je španska raziskovalna bolnišnica eksperimentirala na človeških srcih, ki so jih odvzeli darovalcem in jim odstranili vse celice, pri čemer je za seboj pustila strukturo kolagena. Cilj je bil vzeti celice bolniku, ki potrebuje presaditev srca, in omogočiti celicam, da rastejo na kolagenskem ogrodju, s čimer se ustvari novo srce, ki ga imunski sistem ne napade kot tujek.

Oder za tkivno inženirstvo mora biti porozen. Pore ​​omogočajo, da se celice medsebojno povežejo in oprimejo ena na drugo. V idealnem primeru bi moral oder sproščati tudi kemikalije, ki pomagajo spodbujati migracijo celic, celično adhezijo in diferenciacijo v specializirane celice. Druga prednost nekaterih odrov za tkivno inženirstvo je, da so biološko razgradljivi, zato se razgradijo, ko se celice oblikujejo v želeno obliko.

Velika težava nekaterih odrov tkivnega inženiringa je, da celice potrebujejo kisik in hranila za rast. Celice se lahko do neke mere preselijo v pore odra. Ko pa se celice začnejo pregloboko zaganjati v pore, ne prejmejo dovolj hranil ali kisika, ker zgornje plasti celic blokirajo pretok hranil in kisika v spodnje plasti. Ena inovacija, imenovana trdni odri proste oblike (SFF), zaobide to težavo, saj je zasnovana z umetnimi krvnimi žilami, ki prenašajo ta hranila po strukturi in odstranjujejo odpadne produkte. Leta 2011 so eksperimentirali z odri za tkivno inženirstvo SFF, da bi izpopolnili sistem umetnih krvnih žil, tako da je mogoče izdelati velike kompleksne organe.

Znanstveniki so že naredili kožo tako, da so celice pacientove kože posejali v kolagensko strukturo. Koža je dvodimenzionalna struktura, zato vprašanje difuzije kisika in hranil ni zadržalo razvoja. Ta koža se uporablja pri zdravljenju kožnih presadkov.