Fig. 9. A random biodegradable 75%

Fig. 9.
A random biodegradable 75% PLA, 25% PGA electrospun scaffold (a) before and (b) after culture with small vessel endothelial cells, here stained with Toto red. (c),(d) Three months after implantation of cell-free scaffold fibers into the flank of rats. Scaffold fibers seen at (c) low and (d) high magnification show good vascularization and penetration of granulation tissue.
Figure options
Alternative approaches are to get skin cells to generate their own scaffold in vitro. This can be achieved either with some existing scaffold support (as in Dermagraft 15 and Transcyte16) or as recently demonstrated53, seeding fibroblasts into human fibrin and encouraging the cells over seven weeks to produce their own matrix, which is then subsequently freeze dried and sterilized to be used as a scaffold for repopulation with living cells for future clinical use.
How can attachment of cultured skin cells to wound beds be promoted?
Keratinocytes delivered on their own as sheets, as a spray, or from carrier dressings lack components of the BM, and have an uphill struggle in attaching well to challenging wound beds. Laboratory-based research to improve take of cells by attaching avidin (a naturally occurring protein with an extremely high affinity for binding to the natural vitamin biotin) to the cells and biotin to a collagen substrate shows that this approach can improve attachment54. But a major challenge is that whatever is to be used on the wound bed must be something that's clinically acceptable. In recent years there has been considerable research into developing synthetic, often self-assembling, biomimetic matrices incorporating natural cell adhesion sequences as microenvironments for directing tissue morphogenesis55. The task of making a synthetic BM-equivalent glue that one could ideally spray on the wound bed before delivering cultured cells (on their own or in scaffolds) is a major challenge, but one which these new generations of three-dimensional synthetic scaffolds may achieve.
How can materials improve neovascularization of tissue-engineered skin?
The biomaterials commonly in use, such as donor skin or Integra often take two–three weeks to become well vascularized. A number of biomaterials are being developed to enhance angiogenesis, ranging from the introduction of large pore sizes into scaffolds to promote faster vascularization56, to the release of potent angiogenic factors such as basic fibroblast growth factor (bFGF) from a three-dimensional peptide-amphiphile injectable scaffold57, and synthetic biomaterials representing simplified components of the extracellular matrix (ECM)55. However, none of these are yet in clinical use to the best of my knowledge and there is a real clinical need to improve the rate of vascularization for tissue-engineered skin products to prevent loss of grafts.
How can scaffolds resist contraction and fibrosis?
Finally, if even standard skin grafts can contract when moved from one position on the body to another43, what chance do we have of producing natural or synthetic scaffolds that resist contraction and fibrosis? How skin cells affect the biophysical properties of the dermis is poorly understood but the natural elasticity of skin is based on its elastin content. There is a growing body of research investigating elastin as a biomaterial for tissue engineering that should offer new insights and approaches for producing scaffolds better able to resist contraction58.
Summary and future outlook
Tissue engineering of skin is a maturing field and the biomaterials (mostly collagen) used in tissue-engineered products have benefited patients since the 1990s. However, it would be wrong to conclude that there is no room for improvement. In the future, it is hoped that new biomaterials will be produced to overcome at least some of the problems identified in this review.
Eliminating or reducing the risk of disease transmission could be achieved either by using synthetic collagen-mimetic materials or recombinant-produced collagen. Next, can biomaterials be designed to improve the attachment of cultured cells to the underlying wound bed? Hopefully, our knowledge of angiogenesis and biomaterials design will lead to materials that become vascularized more rapidly than current ones. Finally, we need to combine our understanding of wound healing and immune responses with biomaterials to produce biodegradable scaffolds that lead to rapid healing without suffering significant contraction in the short term or fibrosis in the longer term.
References

Kết quả (Việt) 2:

Sung. 9.
Một ngẫu nhiên phân hủy 75% PLA, 25% PGA quay điện giàn giáo (a) trước và (b) sau khi văn hóa với các tế bào nội mô mạch nhỏ, ở đây có dính Toto đỏ. (c), (d) Ba tháng sau khi cấy các sợi giàn giáo di động miễn phí vào sườn của chuột. Sợi đài nhìn thấy ở (c) thấp và (d) độ phóng đại cao chương vascularization tốt và thâm nhập của mô hạt.
Hình lựa chọn
phương pháp thay thế là để có được các tế bào da để tạo giàn giáo riêng của họ trong ống nghiệm. Điều này có thể đạt được với một số hỗ trợ hiện có giàn giáo (như trong Dermagraft 15 và Transcyte16) hay như gần đây demonstrated53, hạt giống nguyên bào sợi thành fibrin của con người và khuyến khích các tế bào hơn bảy tuần để sản xuất ma trận của mình, được rồi sau đó dạng đông khô và khử trùng để được sử dụng như một giàn giáo cho repopulation với các tế bào sống để sử dụng lâm sàng trong tương lai.
làm thế nào có thể đính kèm các tế bào da được nuôi cấy để vết thương giường được thăng chức?
keratinocytes giao vào riêng của họ như tờ, như xịt, hoặc từ tàu sân băng thiếu thành phần của BM, và có một cuộc đấu tranh khó khăn trong việc gắn tốt với giường vết thương đầy thử thách. Phòng thí nghiệm dựa trên nghiên cứu để cải thiện mất các tế bào bằng cách gắn avidin (một loại protein tự nhiên có một ái lực rất cao để gắn kết với vitamin biotin tự nhiên) cho các tế bào và biotin với một chất nền collagen cho thấy rằng phương pháp này có thể cải thiện attachment54. Nhưng một thách thức lớn là bất cứ điều gì để được sử dụng trên chiếc giường vết thương phải có cái gì đó là chấp nhận được về mặt lâm sàng. Trong những năm gần đây đã có nghiên cứu đáng kể vào tổng hợp phát triển, thường là tự lắp ráp, ma trận phỏng sinh học kết hợp trình tự kết dính tế bào tự nhiên như microenvironments chỉ đạo morphogenesis55 mô. Các nhiệm vụ làm một keo BM-tương đương tổng hợp một cách lý tưởng có thể phun trên giường vết thương trước khi cung cấp tế bào nuôi cấy (tự mình hoặc giàn giáo) là một thách thức lớn, nhưng một trong đó những thế hệ mới của giàn giáo tổng hợp ba chiều có thể đạt được .
làm thế nào liệu có thể cải thiện neovascularization da mô-thiết kế?
các vật liệu sinh học thường được sử dụng, chẳng hạn như da các nhà tài trợ hoặc Integra thường mất hai-ba tuần để trở nên nổi mạch máu. Một số vật liệu sinh học đang được phát triển để nâng cao hình thành mạch máu, từ sự giới thiệu của kích thước lỗ chân lông lớn vào giàn giáo để thúc đẩy vascularization56 nhanh hơn, với việc phát hành của các yếu tố tạo mạch mạnh như yếu tố tăng trưởng nguyên bào sợi cơ bản (bFGF) từ một ba chiều peptide-amphiphile scaffold57 tiêm, và vật liệu sinh học tổng hợp đại diện cho các thành phần đơn giản của ma trận ngoại bào (ECM) 55. Tuy nhiên, không ai trong số này là chưa sử dụng lâm sàng để tốt nhất của kiến thức của tôi và có một nhu cầu lâm sàng thực sự để cải thiện tỷ lệ vascularization cho sản phẩm da mô-thiết kế để ngăn ngừa mất ghép.
Làm thế nào giàn giáo có thể chống lại sự co và xơ?
Cuối cùng , nếu ngay cả ghép da tiêu chuẩn có thể ký hợp đồng khi chuyển từ một vị trí trên cơ thể để another43, những cơ hội để chúng ta có sản xuất giàn giáo tự nhiên hoặc tổng hợp chống co và xơ hóa? Làm thế nào các tế bào da ảnh hưởng đến các đặc tính sinh lý của lớp hạ bì chưa được hiểu rõ nhưng độ đàn hồi tự nhiên của da được dựa trên nội dung của nó elastin. Có một cơ thể đang phát triển của nghiên cứu điều tra elastin như một vật liệu sinh học cho kỹ thuật mô mà nên cung cấp những hiểu biết mới và cách tiếp cận để sản xuất giàn giáo có thể tốt hơn để chống contraction58.
Tóm tắt và tương lai triển vọng
kỹ thuật mô của da là một lĩnh vực trưởng thành và các vật liệu sinh học (chủ yếu là collagen) được sử dụng trong các sản phẩm mô-thiết kế đã được hưởng lợi bệnh nhân từ những năm 1990. Tuy nhiên, sẽ là sai lầm khi kết luận rằng không có chỗ cho cải tiến. Trong tương lai, hy vọng rằng vật liệu sinh học mới sẽ được sản xuất để vượt qua ít nhất là một số trong những vấn đề được xác định trong đánh giá này.
Loại bỏ hoặc làm giảm các nguy cơ lây truyền bệnh có thể đạt được bằng cách sử dụng vật liệu collagen bắt chước tổng hợp hoặc collagen tái tổ hợp sản xuất . Tiếp theo, vật liệu sinh học có thể được thiết kế để cải thiện các tập tin đính kèm của các tế bào nuôi cấy để giường vết thương cơ bản? Hy vọng rằng, kiến thức của chúng ta về sự hình thành mạch và thiết kế vật liệu sinh học sẽ dẫn đến những vật liệu trở thành mạch máu nhanh hơn so với những người hiện tại. Cuối cùng, chúng ta cần phải kết hợp sự hiểu biết của chúng ta về sự chữa lành vết thương và phản ứng miễn dịch với vật liệu sinh học để sản xuất giàn giáo phân hủy sinh học dẫn đến chữa lành nhanh chóng mà không bị co đáng kể trong ngắn hạn hoặc xơ hóa trong thời gian dài.
Tài liệu tham khảo