슬롯 사이트 (WPI)와 Case Western Reserve University의 생물 의학 엔지니어는 셀 구조로 조립 한 후 세 가지 별개의 조직 유형을 형성하여 현재 다른 그룹이 조사하고있는 스캐 폴딩 전략에 의존 한 후 세 가지 별개의 조직 유형을 형성하여 세포를 동축시켜 트래치아를 키우고 있습니다.
성공적인 시험 및 추가 메가 슬롯 및 개발은 언젠가 외과 의사가 성인과 어린이 모두에서 손상되거나 결함이있는 기관을 완전히 기능적인 자연 조직 기관으로 대체 할 수있는 옵션을 허용 할 수 있다고 Alsberg Stem Cell & Engineber at Alsberg Stem Cell & Engineber in at alsberg Stem Run (Alsberg Stem rese and at at alsberg Stem Cell & Engineped Collect and Enginepered University)의 Eben Alsberg는 생의학 공학 및 정형 외과 수술 교수 인 Eben Alsberg는 말했다.
Marsha Rolle, 메가 슬롯의 생물 의학 공학 부교수 및Hannah Strobel생물 의학 공학 대학원생은 Alsberg of의 공동 저자입니다.가장 최근의 호에있는 논문고급 과학자체 조립 모듈에서 살아있는 윈드 파이프 구조를 구축하는이 단계를 자세히 설명합니다. Case Western Reserve의 소아과 생리학 및 생물 물리학 교수 인 Calvin Cotton과 Alsberg Lab의 9 명의 메가 슬롯원 (Anna Dikina와 Daniel Alt)을 포함한 Alsberg Lab의 9 명의 메가 슬롯원 이이 논문의 다른 공동 저자입니다.
“기관 손상 또는 손실 의이 문제에 대한 독특한 접근법은 환자의 세포를 사용하여 조직 모듈을 형성하고 어린 시절 장난감 레고처럼 더 복잡한 조직으로 조립하는 것”이라고 말했다.
이 메가 슬롯는 Alsberg and Rolle에게 수여 된 국립 보건원의 생물 의학적 영상 및 생물 공학 메가 슬롯소 (National Institutes of Health)의 국립 생물 의학적 영상 및 생물 공학의 190 만 달러 보조금으로 뒷받침되었습니다..
문제
일반적으로 윈드 파이프라고 불리는 기관은 음성 상자와 폐 사이의기도입니다. 환자는 종양 절제술이나 부상으로 인해 기관 협착증이 발생하여 호흡을 억제하는 윈드 파이프의 좁아 지거나 수축시키는 부상으로 인해 재건 된 기관이 필요할 수 있습니다. Alsberg는 기관 조직의 손상 또는 상실이 생명을 위협하거나 삶의 질이 크게 줄어들 수 있다고 말했다.
의사는 자궁 경화가 손상된 환자에 대한 해결책이 제한되어 있습니다. 예를 들어, 기관의 일부가 손상된 경우, 기관의 절반 미만이 성인의 손상 또는 어린이의 30 % 미만인 경우에만 외과 적으로 끝날 수 있습니다..
스텐트를 이식하거나 단순히기도를 막는 조직을 제거하는 것과 같은 다른 절차는 약 1 년 후에 수리 튜브가 다시 닫히는 경향이 있기 때문에 단기 완화 만 제공합니다. 세포에 대한 스캐 폴딩으로 합성 또는 천연 물질을 사용하는 최근의 조직 엔지니어링 접근법은 도전 과제로 만났다.
어려움은 스캐 폴딩에 균일하게 파종 된 세포를 포함하고, 기본 기관에서 발견 된 다수의 다른 조직 유형을 재현하고, 스캐 폴딩 분해 속도를 새로운 조직 형성 속도와 동일하게 만들고, 개입 스캐 폴드로 인해 세포들 사이의 중요한 접촉을 재현한다.
현재 처리시 개선
Case Western Reserve 및 메가 슬롯에서 현재 기관 공학 전략이 추구되고 있지만 별도의 비계 구조에 의존하지 않기 때문에 이러한 문제가 없을 것이라고 Alsberg는 말했다.
Alsberg의 메가 슬롯에 따르면, 새로운 기관 대체품은 제대로 작동하기 위해 세 가지 중요한 일을해야합니다.
- 환자가 숨을 쉴 때기도 붕괴를 방지하기 위해 강성을 유지하십시오.
- 면역 보호 호흡기 상피, 호흡기를 감싸는 조직은기도를 촉촉하고 보호하며 잠재적 인 병원체 및 외래 입자에 대한 장벽으로 기능합니다. 그리고
- 상피 생존력을 지원하기 위해 숙주 vasculudent 또는 혈관 시스템과 통합.
Alsberg와 Rolle Labs가 개발 한 자체 조립 고리는 연골과 "전 혈관"조직 유형의 튜브를 형성하기 위해 함께 융합 할 수 있기 때문에 이러한 세 가지 요구 사항을 모두 충족합니다. Prevascular는 혈관의 형성에 참여할 준비가 된 조직을 말하지만 아직 그런 식으로 기능하지는 않습니다.
연골 고리는 고리 모양의 우물에서 골수 유래 줄기 세포를 집계함으로써 형성됩니다. 줄기 세포가 "연골 세포"가되도록 유도하는 단백질을 함유하는 중합체 미소 구 또는 연골을 형성하는 세포는 또한 세포 응집체에 통합된다..
“조직 운명을 지시하기 위해 중합체 미소 구로 자체 조립 된 조직 고리 모듈을 만드는 조합은 기관을 구성하는 복잡한 다중 조직 구조를 만들 수있는 이유”라고 Rolle은 말했습니다. "이것은 진정으로 우리 실험실에서 개발 된 기술을 하나로 모아 중요한 문제에 대한 해결책을 찾으려고 노력합니다.".
이전 혈관 고리는 이들 골수 유래 줄기 세포와 내피 세포, 혈관의 내부를 선하는 세포의 얇은 층으로 구성됩니다.
메가 슬롯원들은 상피 세포로 튜브를 코팅하여 이러한 모든 요구 사항을 충족시키는 다중 조직 구성을 형성합니다. 연골은 강성을 제공하고, 상피는 면역 보호의 역할을 제공하며, 혈관 네트워크는 궁극적으로 혈액 흐름을 공급하고 통합 할 수 있습니다..
이 방법을 사용하여 Alsberg, Rolle과 그들의 팀은 인간 기관과 유사한 조직을 포함하여 다양한 크기의 매우 탄력적 인 "신 트래치"를 설계 할 수있었습니다. 이들 기관이 마우스의 피부 아래에 이식되었을 때, 이전 혈관 구조가 숙주 혈관 공급과 결합 할 수있는 증거가 있었다..
“희망은 외과 의사가 조직 튜브를 신체에 이식 할 수 있고 기존 조직에 자라서 포함되기를 희망한다”고 Alsberg는 말했다. "우리는 다른 복잡한 조직과 기관의 상향식 엔지니어링에 광범위한 적용 가능성을 가질 수 있으므로이 접근법에 대해 흥분합니다.".
