7/28/2019 Inginerie Tisulara 4 [Compatibility Mode]

1/26

Inginerie tisulara siInginerie tisulara si

medicina regenerativamedicina regenerativaC7C7

7/28/2019 Inginerie Tisulara 4 [Compatibility Mode]

2/26

Sa creeze produse care imbunatatescSa creeze produse care imbunatatescfunctia tesutului sau vindeca defectefunctia tesutului sau vindeca defecte

tisularetisulare.. Inlocuieste tesut bolnav sau distrusInlocuieste tesut bolnav sau distrus

De ce?De ce?

Tesuturi si organe de la donator limitateTesuturi si organe de la donator limitate

Minimizarea raspunsului sistemului imunitarMinimizarea raspunsului sistemului imunitarprin utilizarea de celule de la pacient sau noiprin utilizarea de celule de la pacient sau noimetode de protejare a transplantuluimetode de protejare a transplantului..

7/28/2019 Inginerie Tisulara 4 [Compatibility Mode]

3/26

RegeneraRegenerarere,, repareparare si inlocuirerare si inlocuire

RegeneraRegenerarere IdentifIdentificare de metode care permiticare de metode care permit

regenerarea fara cicatriceregenerarea fara cicatrice

Regenerare cu formare de noi ramificatiiRegenerare cu formare de noi ramificatii

RepaRepararerare StimulStimularea tesutului la nivel celular sauarea tesutului la nivel celular sau

molecular, chiar si la nivel de ADN, sa asemolecular, chiar si la nivel de ADN, sa aseautorefacaautorefaca..

InlocuireInlocuire Substituient biologic creat in laborator careSubstituient biologic creat in laborator care

poate fi implantat sa inlocuiasca tesutul saupoate fi implantat sa inlocuiasca tesutul sauorganul afectat.organul afectat.

7/28/2019 Inginerie Tisulara 4 [Compatibility Mode]

4/26

Terapii pe baza de celuleTerapii pe baza de celule

Vizeaza o afectiune bine precizataVizeaza o afectiune bine precizata

Cel mai adesea utilizeaza celule, fara unCel mai adesea utilizeaza celule, fara unsubstrat:substrat: Transplant de celule pancreatice pentru diabetTransplant de celule pancreatice pentru diabet

de tip Ide tip I

Celule stem adulte pentru afectiuni cardiaceCelule stem adulte pentru afectiuni cardiace

Transplanturi neuronale pentru boalaTransplanturi neuronale pentru boalaParkinsonParkinson

Transplant de maduva osoasa pentru diferiteTransplant de maduva osoasa pentru diferitecancere de sangecancere de sange

Distrofii musculare si poliomelitaDistrofii musculare si poliomelita

7/28/2019 Inginerie Tisulara 4 [Compatibility Mode]

5/26

Ingineria tisularaIngineria tisulara

Suport cu morfologie controlata siSuport cu morfologie controlata sicrestere de celule controlata =crestere de celule controlata =tesuturitesuturi:: PielePiele

OsOs

CartilaCartilajj

IntestineIntestine

7/28/2019 Inginerie Tisulara 4 [Compatibility Mode]

6/26

RegeneraRegenerare in organismre in organism

Puternic Moderat Redus

7/28/2019 Inginerie Tisulara 4 [Compatibility Mode]

7/26

Organe complexeOrgane complexe

In dezvoltareIn dezvoltare

Functii metabolice complexeFunctii metabolice complexe

Necesita mai multe tipuri de celule siNecesita mai multe tipuri de celule sisuporturi complexesuporturi complexe

FicatFicat

InimaInima

PlamanPlaman

RinichiRinichi

7/28/2019 Inginerie Tisulara 4 [Compatibility Mode]

8/26

Produsele ingineriei tisulare continProdusele ingineriei tisulare contin

amestecuri de urmatoarele:amestecuri de urmatoarele: Componente biologiceComponente biologice--celceluleule

Pot fi modificate genetic pentru a evolua intrPot fi modificate genetic pentru a evolua intr--un mod specificun mod specific

Reactivi chimiciReactivi chimici

CareCare spunspun tesutuluitesutului sasa sese regenerezeregenereze

Component nonComponent non--biologicbiologic

SuportSuport polimericpolimeric

FibrosFibros, plastic,, plastic, componentecomponente naturalenaturale

GeluriGeluri

7/28/2019 Inginerie Tisulara 4 [Compatibility Mode]

9/26

Variabile importanteVariabile importante

SuportSuport Suspensii de celuleSuspensii de celule

Suport 3DSuport 3D

Proprietati chimiceProprietati chimice

Factori de crestereFactori de crestere DegradareDegradare

SuprafataSuprafata ECMECM

Proprietati fiziceProprietati fizice

StructurStructuraa TopograTopografiefie

RigiditRigiditateate

Incarcare mecanicaIncarcare mecanica

Modificare

comportare

celuleSupravietuireOrganizare

Migrare

Proliferae

Differentiere

Optimizare raspuns

celular

7/28/2019 Inginerie Tisulara 4 [Compatibility Mode]

10/26

Matrice extracelulara adecvataMatrice extracelulara adecvata

Structura 3DStructura 3D

ReticulataReticulata

PoroPoroasaasa

BiodegradabBiodegradabilaila Chimie a suprafetei adecvataChimie a suprafetei adecvata

Rezistenta mecanicaRezistenta mecanica --initialinitial

BiocompatibBiocompatibilaila

PromoPromoveaza vindecarea naturalaveaza vindecarea naturala

AccessibilAccessibilaa

Fezabila comercialFezabila comercial

Modulare proprietati

Fizice, Chimice,

Physical, Chemical

Caracteristici suport

Produs

Tesut

Conditii afectiune

7/28/2019 Inginerie Tisulara 4 [Compatibility Mode]

11/26

SuporturiSuporturi

DiferiteDiferite texturitexturi sisi materialemateriale

StimuleazaStimuleaza celulelecelulele sasa creascacreasca

AsiguraAsigura permeatiapermeatia nutrientilornutrientilor

NuNu afecteazaafecteaza pacientulpacientul

7/28/2019 Inginerie Tisulara 4 [Compatibility Mode]

12/26

Transplant de laTransplant de la pacientpacient

PrelevarePrelevare celulecelule de lade la pacientpacient

CrestereaCresterea inin culturacultura, cu, cu sausau farafara

biomaterialebiomaterialeAdministrareAdministrare dede reactivireactivi carecare sasa facafaca

celulelecelulele sasa sese dividadivida sisi sasa proliferezeprolifereze

InlocuireInlocuire lala pacientpacient

7/28/2019 Inginerie Tisulara 4 [Compatibility Mode]

13/26

VezicaVezica urinaraurinara

VezicaVezica urinaraurinara suportsuport sisitipuritipuri diferitediferite dede celulecelule

7/28/2019 Inginerie Tisulara 4 [Compatibility Mode]

14/26

RefacereRefacere osoasaosoasa CeluleCelule de lade la pacientpacient

De laDe la genunchigenunchi

DepunereDepunere pepe suportsuport

ImplantareImplantare suportsuport UtilizareUtilizare organism caorganism caincubatorincubator

DisonibiliDisonibili factoriifactorii dedecresterecrestere

IndepartareIndepartare sisiimplantareimplantare inin locatialocatiaadecvataadecvata

7/28/2019 Inginerie Tisulara 4 [Compatibility Mode]

15/26

UtilizareUtilizare dedecelulecelule stemstem

adulteadulte InjectareInjectare lala

locullocul afectatafectat inimainima

DistrofiiDistrofiimuscularemusculare

texturatextura,, moliciuneamoliciuneasisi substantelesubstantele

biochimicebiochimice dindinmediulmediul inconjuratorinconjuratorpotpot influentainfluentacelulelecelulele injectateinjectate

7/28/2019 Inginerie Tisulara 4 [Compatibility Mode]

16/26

DistrofiiDistrofii muscularemusculare

AnomalieAnomalie geneticagenetica cece afecteazaafecteazain specialin special barbatiibarbatii

PacientiiPacientii calcacalca cucu dificultatedificultate incaincadede varstevarste prescolareprescolare sisi potpotdecedadeceda panapana la 20la 20 aniani caca urmareurmare

aa slabiriislabirii muschilormuschilor inimiiinimii sisiplamanilorplamanilor

TesteTeste pepe animaleanimale injectareinjectaredede celulecelule sanatoasesanatoase rezultaterezultate

mersmers maimai rapidrapid sisi chiarchiarsariturisarituri

CeleCele maimai bunebune rezultaterezultate ss--auauobtinutobtinut prinprin injectareinjectare dede celulecelulestem de lastem de la cainecaine sanatossanatos

7/28/2019 Inginerie Tisulara 4 [Compatibility Mode]

17/26

PoliomelitaPoliomelita

DeDe naturanatura viralavirala virusulvirusulatacaataca celulelecelulele dindin maduvamaduvaspinalaspinala

Nu seNu se maimai trimittrimit semnalesemnale lalamuschimuschi inin piciorpicior

Are locAre loc atrofiereaatrofierea muschilormuschilor

TratamentTratament cucu celulecelule stem:stem:

StimuleazaStimuleaza crestereacresterea dede noinoineuronineuroni splinalisplinali

AjutaAjuta muschiimuschii sasa creascacreasca

7/28/2019 Inginerie Tisulara 4 [Compatibility Mode]

18/26

InlocuireaInlocuirea celulelorcelulelor pentrupentru diabeticidiabetici

In vivo Islet of Langerhans in pancreas

7/28/2019 Inginerie Tisulara 4 [Compatibility Mode]

19/26

GrefeGrefe osoaseosoase

TransformareTransformare dede celulecelulestem instem in celulecelule osoaseosoase

FactoriFactori dede cresterecrestere

adecvatiadecvati inin mediulmediul dedeculturacultura

SuportulSuportul nunu trebuietrebuie sasaaibaaiba dimensiunidimensiuni marimari,,

altfelaltfel celulelecelulele mormor cacaurmareurmare aa lipseilipseioxigenuluioxigenului

Suport 3D fosfat de calciu

- Becton Dickinson

7/28/2019 Inginerie Tisulara 4 [Compatibility Mode]

20/26

InlocuireInlocuire cartilajcartilaj

MimeazaMimeaza mediulmediul cartilajuluicartilajului

CeluleCelule dindin cartilajcartilaj

SuportSuport colageniccolagenic

NuNu necesitanecesita formareformare vase devase desangesange

Celule in suport pentru substitutie cartilaj

7/28/2019 Inginerie Tisulara 4 [Compatibility Mode]

21/26

PielePiele artificialaartificiala pentrupentru ulcereulcere sisi

arsuriarsuri

7/28/2019 Inginerie Tisulara 4 [Compatibility Mode]

22/26

7/28/2019 Inginerie Tisulara 4 [Compatibility Mode]

23/26

NeuroniNeuroni interfatandinterfatand cucu computerulcomputerul

CumCum interactioneazainteractioneazagrupurilegrupurile dede neuronineuroni candcandsuntsunt stimulate?stimulate?

DirectiiDirectii urmariteurmarite::

ProtezaProteza ceacea maimai bunabuna

IntelegereaIntelegerea patologieipatologiei neuraleneurale

IntelgentaIntelgenta artificialaartificiala

Inca nuInca nu optimizatoptimizat:: culturileculturiledede neuronineuroni crescutecrescute inin

laboratorlaborator tindtind sasa formezeformezeondulationdulati nesincronizatenesincronizate

ImitaImita paternulpaternul neuralneural observatobservatinin epilepsieepilepsie

7/28/2019 Inginerie Tisulara 4 [Compatibility Mode]

24/26

Vase deVase de sangesangebioartificialebioartificiale

UzualUzual pentrupentru operatiioperatiide byde by--passpass

http://popularmechanics.com/popm

ech/sci/tech/9805TUMDOM.html

7/28/2019 Inginerie Tisulara 4 [Compatibility Mode]

25/26

Inginerie tisularaInginerie tisulara

Celule

Celule endoteliale

Celule musculare

Fibroblaste &miofibroblaste

Celule modificate genetic

Celule stem(MSCs &ESCs)

Suport

Sinteetic(PET, ePTFE, PGA, PLA, PU) Natural (colagen) Matrice biologica decelularizata

Stimulare mecanica Sisteme de curgere pulsatile Deformatie longitudinala ciclica

Factori de semnal

Factori de crestere(bFGF, PDGF, VEGF)Citokine

7/28/2019 Inginerie Tisulara 4 [Compatibility Mode]

26/26

Solicitari mecanice cicliceSolicitari mecanice ciclice

(antrenare mecanica)(antrenare mecanica)