Kollagensvamp
15.3 Kollagensvamp
kollagensvampar bildas vanligtvis genom frystorkning av en vattenhaltig kollagenlösning.9-11 frystorkningsprocessen innefattar frysning av en vattenlösning av kollagen eller kollagengel vid låg temperatur och efterföljande sublimering av iskristallerna genom vakuum vid låg temperatur. Frysningstemperaturen och fryshastigheten har viss effekt på den porösa strukturen hos den resulterande kollagensvampen. Snabb frysning vid låga temperaturer inducerar sprickbildning, likformiga små kanaler och produktion av en fibrös struktur. Långsam frysning vid högre temperaturer resulterar i ojämnhet och stora porer med mer kollapsade porer än kontinuerliga kanaler. Enkelriktad strukturerad kollagensvamp har framställts med en enkelriktad frystorkningsmetod.12 Faraj et al. beredda tredimensionella kollagenställningar med en specifik tredimensionell strukturell design som liknar den faktiska extracellulära matrisen (ECM) hos en viss vävnad med användning av specifika frysregimer.13 Kollagenställningar som liknar den koppformade parenkymala (alveolära) arkitekturen i lungan, byggnadsställningar som efterliknar senans parallella kollagenorganisation och byggnadsställningar som efterliknar den tredimensionella organisationen av huden utvecklades. Ställningsmorfologin kan styras av frysningshastigheten, typen av suspensionsmedium och specifika tillsatser (t.ex. etanol).
kollagen svamp ställningar har använts för vävnadsteknik av olika vävnader och organ. Juncosa-Melvin et al. skapade autogen vävnad-engineered senan konstruktioner genom sådd kanin mesenkymala stamceller i typ i kollagen svampar.14 kollagen svamp har använts för den tredimensionella kulturen av mänskliga intervertebrala skivceller. Dess effekt jämfördes med andra cellbärare såsom kollagengel, agaros, alginat och fibringel.15-17 kollagensvampen och agaros befanns ge överlägsna mikromiljöer för bildandet av ECM. Kollagensvampen gav större cellproliferation och verkade överlägsen agaros. Även om vissa utredare har varit framgångsrika i att använda injektionen av celler för skivvävnadsteknik,18 en kollagensvampställning laddad med celler underlättar in vivo-placeringen av cellbärarkonstruktionen.19
en bio-artificiell periosteum bestående av osteogena celler och kollagensvamp utvecklades.20 Den bio-artificiella periosteum hade främjande effekter på in vitro och in vivo osteogenes. Hepatiska organoider rekonstruerades genom odling av små hepatocyter (SHs), som är leverprogenitorceller, i en kollagensvamp.21 efter odling i 1 månad bildades cellaggregat i svampen och visade karakteristisk vävnadsarkitektur: kolumnar och/eller kuboidala epitelceller fodrade svampens yta. Cellerna i kollagensvampen prolifererade aktivt och hepatocyterna utsöndrade albumin i mediet. Sabbagh et al. används kollagen svamp för odling av uroteliala celler som ett preliminärt steg i engineering uroteliala autologa transplantat.22 de rapporterade att kollagensvamparna stödde tillväxten och stratifieringen av urotelialceller och är ett lämpligt substrat för att utveckla uroteliala autologa transplantat. Kollagensvamp användes för tandvävnadsteknik.23 celler från svin tredje molära tänder i det tidiga skedet av kronbildning fästes snabbare och deras ALP-aktivitet var signifikant större för kollagensvampställningen än för ett polyglykolsyrafibernät. Resultatet indikerar att en kollagensvampställning möjliggör tandproduktion med en högre grad av framgång än polyglykolsyrafibernät och att kollagensvampställning är överlägsen en polyglykolsyrafibernätställning för tandvävnadsteknik. Taylor et al. odlade mänskliga hjärtventilinterstitiella celler (ICs) i en kollagensvamp för att regenerera en konstruktion som liknar en ventilbroschyr.24
kollagen svamp är en lämplig biologiskt nedbrytbar ställning som kan upprätthålla livskraftiga ventil IC och verkar förbättra cellernas kapacitet att uttrycka sin ursprungliga fenotyp. Shimizu et al. använd kollagensvamp för att regenerera trakealvävnad genom att använda en in situ-vävnadsteknikteknik för luftvägsrekonstruktion.25-27 baserat på deras tidigare framgångsrika experimentella djurstudier tillämpade de den regenerativa tekniken för att reparera luftstrupen hos en 78-årig kvinna med sköldkörtelcancer. Ett Marlex meshrör täckt med kollagensvamp användes som en vävnadsställning. God epitelisering har observerats på trakeal luminal yta utan komplikationer i två år.
Buma et al. jämförde effekterna av tvärbundna kollagenmatriser av typ i och typ II på broskvävnadsteknik.28 de drog slutsatsen att olika typer av kollagenmatriser inducerar olika vävnadssvar i ledbrosk i full tjocklek. Typ i kollagenbaserade matriser är överlägsna för att styra stamceller från ett subkondralt ursprung till defekten. I kollagenbaserade matriser av typ II är cellmigrationen mindre, men invaderande celler riktas in i en kondrocytfenotyp. Baserat på dessa observationer verkar det som om en kompositmatris bestående av ett djupt lager av typ i-kollagen och ett mer ytligt lager av typ II-kollagen kan vara den matris som valts för broskregenerering. En kollagenmatris bestående av två lager, nämligen ett kollagenskikt av typ I/III och ett kollagenskikt av typ II, användes för att utvärdera det morfologiska och biokemiska beteendet och aktiviteten hos humana kondrocyter tagna från nonartritisk och osteoartritisk brosk. Kollagenskiktet av typ I/III är mindre poröst och är vidare uppdelat i grova och släta sidor; den släta sidan är ytan mot ledhålan. De två kollagentyperna kan differentieras genom deras olika fibrillära storlek och elektrondensitet.29,30 det porösa skiktet består av kollagen av typ II och tjänar cellsåddningsprocessen. Kollagen av typ II har visat sig bibehålla kondrocytfenotypen i bättre utsträckning än kollagen av typ i och är därför mer lämplig för cellsådd. Matriserna består av svinkollagen. Måttlig tvärbindning hade uppnåtts genom ultraviolett (UV) bestrålning. Kondrocyter av nonartritisk brosk avslöjade ett större antal sfäriska celler, i överensstämmelse med en kondrocytisk fenotyp. En biokemisk analys visade en nettoökning av GAG-innehållet i nonartritiska kondrocyter, medan nästan inga GAGs sågs i osteoartritiska celler. Humana artikulära kondrocyter isolerade från osteoartritisk brosk verkar ha mindre bioaktivitet efter expansion och odling i en svamp bestående av typ I, II och III kollagen jämfört med kondrocyter från nonartritisk brosk.31
odlingsförhållandena och frisättningen av tillväxtfaktorer har kombinerats för odling i kollagensvamp.32-34 medium perfusion och dynamiska odlingsförhållanden visade vissa effekter på kondrogenes av artikulära kondrocyter när de odlades i kollagensvampar. Yates et al. bedömda porösa, 3D-kollagensvampar för in vitro-teknik av brosk under både standard-och serumfria odlingsförhållanden.32 De rapporterade att porösa 3D-kollagensvampar upprätthåller kondrocytens livskraft, form och syntetisk aktivitet genom att tillhandahålla en miljö som är gynnsam för kondrogenes med hög densitet och att kollagensvampar har potential som byggnadsställningar för broskvävnadsteknik. Tabata et al. kombinerad kollagensvamp med en lämplig kontrollerad frisättning av bFGF för att uppnå en in situ-bildning av fettvävnad hos råttor.35 De drog slutsatsen att en kombination av kollagen från ställningar med en lämplig kontrollerad frisättning av bFGF var nödvändig för att uppnå bildning in situ av fettvävnad även utan preadipocyter.
