Тканевая инженерия кровеносных сосудов

Тканевая инженерия кровеносных сосудов

Тканевая инженерия –раздел биотехнологий, направленный на разработку искусственных заменителей тканей или органов организма человека. Основной задачаей тканевой инженерии кровеносной системы является реконструкция повреждённого сосуда за счет поступления в патологическую часть структур – опор, клеток, или электропроводников.

Использование протезов влечёт за собой тромбообразование и инфицирование, требуется постоянный приём антикоагулянтов и антибактериальных средств.

Научные факты

Учёные из университете Ганкувера разработали тканеинженерный сосудистый трансплантат. Он представляет собой бесклеточной каркас аллогенного или ксеногенного сосуда, внутри которого находятся клетки пациента. Такая конструкция полностью биосовместима и не воспринимается организмом как чужеродное тело, не создаёт предпосылок для тромбов.

Разработку будущего имплантата производят в 3D проекции, материалом для тестирования служит биологически разлагаемый полимер.

Внутреннюю полость тканеинженерного сосуда выстилают стволовыми клетками пациента, полученными из его подкожно – жировой клетчатки или надосадочного слоя плазмы крови.

Устройство исскуственного сосуда

Прибор, на котором изготавливают искусственный сосуд - это цилиндр, вращающийся вокруг своей оси. Центральным элементом является трубка небольшого размера, внутри которой вызревает кровеносный имплант до заданного диаметра и длинны. Прибор биологического реактора постоянно вращается, это условие необходимо для равномерного распределения толщины слоя клеток и их равномерного роста.

Устройство исскуственного сосуда

Для формирования нового кровеносного русла необходимы определённые условия. В нём постоянно необходимо поддерживать давление в 40 – 60 мм рт. ст. По мере роста клеток, его постепенно увеличивают, проверяя прочность и эластичность сосуда. После этого, тестируют сдвиговое положение – это показатель оптимального давления, при котором происходит объединение клеток в цельную биологическую ткань.

В устройстве биологического реактора для создания тканеинженерного сосуда, действуют функции насыщения клеток кислородом и питательными веществами. Сверхчувствительные датчики сенсорных приборов постоянно мониторят структуру кровеносной системы. При этом не происходит разгерметизация контейнера, в который он помещен.

Корпус прибора состоит из полиэфира, материала, который легко пропускает ультразвуковые волны. При помощи ультразвука происходит измерение толщины сосуда, и визуализация его внутренней структуры. Датчики Доплера позволяют провести анализ тока жидкости в моделируемом кровеносном русле.

Учёные по сей день не прекращают разработки усовершенствования методики и адаптации тканеинженерного сосуда к клиническим потребностям.