Тканевая инженерия

Регенеративная медицина в настоящее время признана как развивающаяся область нано-медицины с многообещающими возможностями для полного излечения тканей, поврежденных болезнями, травмами или врожденными проблемами. В этой области тканевая инженерия направлена на сочетание клеток, новых биоматериалов и биохимических факторов для регенерации биологических тканей. Социальное влияние этой области применения наночастиц является значительным из-за возможности имплантации естественных, синтетических или полусинтетических тканей и органов, которые полностью функциональны с самого начала или могут вырасти до требуемой функциональности. В последнее время достижения нанотехнологий предоставили широкие возможности для изготовления наноструктурированных каркасов, которые имитируют специфическую для ткани микросреду. Уникальные свойства разнообразных наноматериалов позволяют изготавливать каркасы с улучшенными биохимическими, механическими и электрическими свойствами, способные также к адгезии, пролиферации, дифференцировке и ускорению роста клеток. В настоящее время, среди многих типов наночастиц золотые наночастицы широко используются в биологии и медицине благодаря широкому спектру ценных химических и физических свойств. Однако эффективное применение наночастиц золота для тканевой инженерии все еще находится на начальной стадии.
Современные достижения применения золотых наночастиц для тканевой инженерии обусловлены: (1) свойствами золотых наночастиц, относящиеся к тканевой инженерии, (2) взаимодействием золотых наночастиц с клетками, (3) текущими достижениями в тканевой инженерии, с акцентом на сердечную, костную, нервную и кожную инженерию тканей. Согласно рецензируемым публикациям, основная функция наночастиц золота в тканевой инженерии направлена на улучшение свойств каркасов.
Это в основном касается замены тканей, которые были разрушены в результате болезни или несчастного случая или другими искусственными средствами

. Примерами являются кожа, кости, хрящи, кровеносные сосуды и, возможно, органы. Методика включает создание каркаса, на который добавляются клетки, и каркас должен обеспечивать благоприятные условия для его роста. Было обнаружено, что нановолокна обеспечивают очень хорошие условия для роста таких клеток, и одна из причин заключается в том, что фибриллярные структуры можно обнаружить на многих тканях, которые позволяют клеткам крепко прикрепляться к волокнам и расти вдоль них.
Наночастицы, такие как графен, дисульфид молибдена и дисульфид вольфрама, используются в качестве усиливающих агентов для изготовления механически прочных биоразлагаемых полимерных нанокомпозитов для применения в инженерии костной ткани. Добавление этих наночастиц в полимерную матрицу при низких концентрациях (~ 0,2 мас.%) приводит к значительному улучшению механических свойств при сжатии и изгибе полимерных нанокомпозитов. Потенциально эти нанокомпозиты могут быть использованы в качестве нового, механически прочного, легкого композита в качестве костных имплантатов. Результаты показывают, что механическое упрочнение зависит от морфологии наноструктуры, дефектов, дисперсии наноматериалов в полимерной матрице и плотности сшивки полимера. В общем, двумерные наноструктуры могут усиливать полимер лучше, чем одномерные наноструктуры, и неорганические наноматериалы являются лучшими усиливающими агентами, чем наноматериалы на основе углерода.
В работе человеческие стволовые клетки культивировали для покрытия модифицированных субстратов (покрытых неорганическими наночастицами дисульфида молибдена и дисульфида вольфрама.
Модифицированные материалы подложки были впервые исследованы, чтобы найти для них подходящее покрытие поверхности (нетоксичные условия) для роста стволовых клеток