АНАЛИЗ МИРОВОГО ОПЫТА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ БИОМАТЕРИАЛОВ ПУПОВИНЫ В ТКАНЕВОЙ ИНЖЕНЕРИИ И 3D-БИОПЕЧАТИ
Аннотация
Целью обзора является изучение мирового опыта использования биоматериалов пуповины в тканевой инженерии и 3D-биопечати. Важнейший компонент тканевой инженерии — матрикс (каркас, скаффолд), в него мигрируют, прикрепляются и функционируют клетки. Матриксы благодаря своей тканеспецифичной структуре интегрируются в ткань пациента, предоставляя факторы роста и молекулы клеточной адгезии для прикрепления,
размножения, дифференцировки и функционирования клеток. Клетки, которыми заселяют матрикс в биореакторе перед трансплантацией конструкции, либо резидентные клетки, рекрутированные в трансплантированный внеклеточный матрикс, и клеточно-матриксные взаимодействия — столь же необходимые компоненты тканевой инженерии. Помимо трехмерных конструкций на основе бесклеточных матриксов, для создания органов и тканей
ex vivo разрабатываются программные комплексы 3D-биопечати — инновационного метода создания тканей на основе гидрогеля и клеток, заселяемых с помощью компьютерного биопринтера. Требования к гидрогелю в целом близки к требованиям для тканеинженерных матриксов и заключаются в неиммуногенности, биоразлагаемости в прогнозируемое время, нецитотоксичности, способности предоставлять клеткам факторы роста. Из-за ограниченности донорского прижизненного материала, сложности оформления кадаверного биоматериала и законодательного запрещения трансплантации ксеногенных тканей и органов человеку, поиск подходящего гомологичного биоматериала для изготовления тканеинженерных
матриксов и гидрогелей для биопринтирования продолжается. Гомологичным доступным биоматериалом с сохранным регенеративным потенциалом является пуповина человека. Будучи экстраэмбриональной тканью, пуповина лишена недостатков, присущих матриксам постнатальных тканей. Регенераторные факторы пуповины обсуждаются в свете их потенциального использования для тканевой инженерии и регенеративной медицины. Провизорные органы благодаря доступности и неинвазивности получения у здоровых молодых доноров видятся превосходным источником гомологичного биоматериала для получения матриксов, клеток и гидрогелей для нужд тканевой инженерии и регенеративной медицины.
