مهندسی بافت
مهندسی بافت شاخهای از زیستپزشکی است که هدف آن ایجاد بافتهای زنده برای جایگزینی بافتهای آسیبدیده و ترمیم، حفظ و بهبود عملکرد اندامها و بافتهای دچار ضایعه است. این روش درمانی، بهعنوان بخشی از حوزه پزشکی بازساختی، فراتر از درمانهای علامتی عمل کرده و به بازسازی کامل ساختار و عملکرد طبیعی بافت میپردازد.
موفقیت در مهندسی بافت به تعامل دقیق بین سه رکن اصلی آن بستگی دارد: سلولها (Cells)، داربستها (Scaffolds) و عوامل فعال زیستی (Bioactive Factors). سلولها منشأ اصلی تولید بافت جدید هستند و میتوانند شامل سلولهای بنیادی مزانشیمی، سلولهای بنیادی پرتوان یا سلولهای اختصاصی یک بافت (مانند کندروسیتها یا فیبروبلاستها) باشند که از خود بیمار (اوتولوگ) یا اهداکننده (آلوژنیک) گرفته میشوند.
داربستها بهعنوان یک الگو عمل کرده و محیط مناسبی برای چسبندگی، تکثیر و مهاجرت سلولها فراهم میکنند. این داربستها معمولاً از پلیمرهای زیستتخریبپذیر طبیعی مانند کلاژن یا ژلاتین و یا پلیمرهای مصنوعی مانند PLGA و PCL ساخته میشوند و باید خصوصیات مکانیکی و ساختاری مشابه بافت هدف داشته باشند.
عوامل فعال زیستی شامل فاکتورهای رشد، سیتوکینها، اسیدهای نوکلئیک، مولکولهای کوچک شیمیایی مانند لیپیدها و اجزای ماتریکس خارجسلولی هستند که رفتار سلولها را تنظیم میکنند و نقش مهمی در کنترل تکثیر، تمایز و مهاجرت سلولها دارند.
فرآیند مهندسی بافت معمولاً شامل چند مرحله کلیدی است که هر یک نقش حیاتی در موفقیت نهایی درمان دارند. ابتدا سلولها از بیمار یا اهداکننده استخراج میشوند؛ این سلولها میتوانند سلولهای بنیادی مزانشیمی، سلولهای بنیادی پرتوان یا سلولهای تخصصیافته بافت هدف باشند. پس از استخراج، سلولها در شرایط آزمایشگاهی و محیطهای کشت کنترلشده قرار داده میشوند تا بتوانند تکثیر یافته و جمعیت کافی برای ایجاد بافت جدید تولید کنند.در مرحله بعد، سلولها روی داربستهای زیستسازگار و زیستتخریبپذیر قرار میگیرند. این داربستها بهعنوان چارچوبی مشابه ماتریکس طبیعی بافت عمل میکنند و محیطی مناسب برای چسبندگی، تکثیر، مهاجرت و تمایز سلولها فراهم میآورند. انتخاب جنس و ساختار داربستها بسته به نوع بافت هدف بسیار مهم است تا خواص مکانیکی و بیوشیمیایی مشابه بافت طبیعی ایجاد شود.<پس از قرار گرفتن سلولها روی داربست، سازه در بیوراکتورهای پیشرفته قرار داده میشود. بیوراکتورها محیطی را شبیهسازی میکنند که سلولها در بدن تجربه میکنند، شامل جریان مایعات، فشار مکانیکی، تأمین اکسیژن و مواد مغذی، و شرایط شیمیایی مشابه بافت طبیعی. این مرحله باعث میشود سلولها در داربست به شکل منظم رشد کنند و بافت تولیدی از نظر ساختاری و عملکردی شبیه بافت طبیعی بدن شود.در نهایت، بافت مهندسیشده، پس از رسیدن به بلوغ مناسب، به بدن بیمار منتقل میشود. این انتقال میتواند بهصورت جراحی موضعی یا تزریق هدفمند باشد، بسته به نوع بافت و محل ضایعه. پس از کاشت، بافت جدید با بافت میزبان ادغام شده و با حفظ ساختار و عملکرد طبیعی، روند ترمیم و بازسازی بافت آسیبدیده را تسریع میکند.
در حال حاضر، رایجترین کاربردهای مهندسی بافت شامل ترمیم سوختگیهای شدید و زخمهای مزمن مانند زخم پای دیابتی، بازسازی غضروف مفصلی، و اصلاح نقصهای استخوانی ناشی از تروما یا بیماریهای دژنراتیو مانند آرتروز است. این روشها نشاندهنده پیشرفتهای چشمگیر در پزشکی بازساختی و درمان بیماریهای بافتی هستند و امکان بازگرداندن عملکرد طبیعی بافتها را فراهم میکنند.