3D bioprinting of tissues and organs for regenerative medicine☆

3D bioprinting on uraauurtava teknologia, joka mahdollistaa biomimeettisten, monimittakaavaisten, monisoluisten kudosten valmistuksen, joilla on erittäin monimutkainen kudosmikroympäristö, monimutkainen sytoarkkitehtuuri, rakenne-toimintahierarkia ja kudosspesifinen koostumuksellinen ja mekaaninen heterogeenisuus. Kun otetaan huomioon elinsiirtojen valtava kysyntä ja elinluovuttajien rajallisuus, bioprinttaus on potentiaalinen teknologia, joka voisi ratkaista elinpulan aiheuttaman kriisin valmistamalla täysin toimivia kokonaisia elimiä. Vaikka elinten biotulostus on kaukaa haettu tavoite, biotulostuksen alalla on tapahtunut huomattavaa ja kiitettävää edistystä, jota voitaisiin käyttää siirrettävinä kudoksina regeneratiivisessa lääketieteessä. Tässä asiakirjassa esitetään ensimmäistä kertaa katsaus 3D-bioprinttaukseen regeneratiivisessa lääketieteessä, jossa tarkastellaan kriittisesti 3D-bioprinttauksen nykytilaa ja ajankohtaisia kysymyksiä, jotka liittyvät ihmiskehon yhteentoista elinjärjestelmään, mukaan lukien luuranko-, lihas-, hermo-, imu-, hormonitoiminta-, lisääntymis-, lisääntymis-, elimistö-, hengityselin-, ruoansulatuskanava-, virtsaneritys-, virtsaneritys- ja verenkiertoelimistö. Lisäksi käsitellään lyhyesti 3D-bioprinttauksen vaikutuksia lääkkeiden löytämiseen, kehittämiseen ja jakelujärjestelmiin in vitro -lääketestausmallien ja yksilöllisen lääketieteen kannalta. Vaikka bioprinttauksen alalla on tapahtunut huomattavaa edistystä viime aikoina, on vielä pitkä matka kuljettavana, jotta tämän teknologian translaatiopotentiaali voidaan täysin hyödyntää. Laskennalliset tutkimukset kudoksen kasvun tai kudosfuusion tutkimiseksi tulostuksen jälkeen, tämän teknologian skaalautuvuuden parantaminen ihmisen mittakaavan kudosten valmistamiseksi, hybridijärjestelmien kehittäminen integroimalla eri bioprinttausmenetelmiä, uusien biosinkkien formulointi, joilla on säädettävät mekaaniset ja reologiset ominaisuudet, solujen ja biosinkkien vuorovaikutusta koskevat mekanobiologiset tutkimukset, 4D-bioprinttaus älykkäillä (stimuloivilla) hydrogeeleillä sekä bioprinttaukseen liittyvien eettisten, sosiaalisten ja lainsäädännöllisten kysymysten ratkaiseminen ovat mahdollisia tulevaisuuden painopistealueita, jotka auttaisivat tämän teknologian menestyksekkäässä kliinisessä käytössä.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.