WikiDer > Бесклеточная дерма

Acellular dermis

Бесклеточная дерма это тип биоматериал полученные в результате обработки тканей человека или животных для удаления клеток и удержания частей внеклеточный матрикс (ECM). Эти материалы, как правило, не содержат ячеек, что отличает их от классических. аллотрансплантаты и ксенотрансплантаты, могут быть интегрированы или включены в организм и были одобрены FDA для использования людьми более 10 лет при широком спектре клинических показаний.[1]

Сбор и переработка

Все образцы ECM происходят из тканей млекопитающих, таких как дерма, перикард и подслизистая оболочка тонкой кишки (SIS).[1] После эксплантации из источника биоматериал ЕСМ сохраняет некоторые характеристики исходной ткани.[1] Ткани ЕСМ можно собирать с разных стадий развития у видов млекопитающих, таких как человек, свинья, лошадь и крупный рогатый скот.[1] Хотя они аналогичным образом состоят из фибрилл коллагена, микроструктура, конкретный состав (включая присутствие неколлагенового белка и гликозаминогликанов и соотношение различных типов коллагена), физические размеры и механические свойства могут различаться.[1] В зависимости от стадии развития ткани, во время которой происходил сбор, микроструктура может варьироваться в организме. Кроме того, учитывая размер и форму конечной ткани, необходимо учитывать потенциальные физические размеры исходной ткани.[1]

Несмотря на эту «память» ткани ECM, были разработаны методы, позволяющие изменять, сохранять или удалять эти врожденные характеристики.[1] Процесс модификации зависит от материала, используемого в клинических условиях. Некоторые биоматериалы ЕСМ подвергаются модификации, в результате которой удаляются все клетки, но остаются оставшиеся другие компоненты ЕСМ, называемые децеллюляризация. Другой процесс, который можно внедрить в биоматериал, - это искусственное сшивание. Было показано, что искусственное сшивание стабилизирует восстановленный коллаген, который может быстро дегенерировать in vivo.[1] Несмотря на увеличение механической прочности, добавленные искусственные поперечные сшивки увеличивают вероятность отторжения клетки-хозяина из-за своего чужеродного происхождения.[2] Из-за этого осложнения преднамеренное сшивание больше не практикуется, поскольку были сделаны более поздние достижения, которые увеличивают срок службы коллагена без использования искусственной стабилизации. Наконец, чтобы убедиться, что биоматериал ECM не является инфекционным бактерии и вирусы, большинство из них окончательно стерилизованы.[1] Это может включать газ оксида этилена (EO), гамма-облучение или облучение электронным пучком (электронным пучком) в качестве стерилизующего агента.[1] В целом, небольшие отклонения от происхождения, времени сбора и метода обработки могут определять окончательные свойства биоматериала ЕСМ.

Децеллюляризованные биоматериалы ЕСМ можно далее переработать в мелкий порошок, а затем лиофилизировать (лиофилизированный). Затем этот порошок можно смешать с коллагеназа для образования гидрогеля, производного от ECM (самовосстанавливающиеся гидрогели). Эти гидрогели затем используются в культуре клеток, чтобы помочь поддерживать клетки фенотип и увеличить пролиферацию клеток. Клетки, культивируемые на гидрогелях ECM, сохраняют свой фенотип лучше, чем клетки, культивируемые на других субстратах, таких как матригель или введите 1 коллаген.[3][4] Хотя гидрогели пока не имеют прямого клинического значения, они показали себя многообещающим методом, способствующим регенерации органов.[3][4][5]

Точно так же целые органы могут быть децеллюляризованный для создания 3-D каркасов ECM.[6] Эти каркасы затем могут быть повторно клеточны в попытке регенерировать целые органы для трансплантации. Этот метод работает в первую очередь для органов со сложным сосудистая сеть, так как он обеспечивает полную перфузию моющего средства через материал.[6]

Взаимодействие хоста / имплантата

Заживление ран на коже и сухожилиях - сложный скоординированный процесс в организме, который происходит медленно в течение недель или даже лет. Ряд продуктов, представленных сегодня на рынке, призван оказать положительное влияние на этот процесс, хотя об их успехе имеется мало данных. Большинство продуктов все еще находятся на стадии разработки, где оцениваются (часто воспалительные) взаимодействия между хозяином и имплантированными устройствами.

Имплантированные биоматериалы ЕСМ делятся на две общие категории в зависимости от того, как они взаимодействуют с хозяином. Инкорпорирующие устройства в конечном итоге позволяют рост клеток и прохождение кровеносных сосудов через матрикс, в то время как невключенные биоматериалы инкапсулируются стенкой слитых макрофагов. В неинкорпорированных биоматериалах, таких как Permacol, бесклеточный дермальный имплантат свиньи для герниопластики, важно, чтобы материал не разрушался и не инфильтровался иммунная система.[1][7] Инкапсулированные биоматериалы, которые распознаются как чужеродные, могут разлагаться и / или отторгаться организмом и мигрировать за пределы организма. Во встроенных биоматериалах ЕСМ проникновение иммунной системой может происходить всего за семь дней, что приводит к быстрой деградации громкость устройства. В случае Graftjacket, аллотрансплантата из дермы человека, матрица быстро заселяется клетками-хозяевами в виде сосудистая сеть. Само устройство уменьшилось в объеме более чем на 60% и заменено фибробластами и макрофагами хозяина.[1][8]

Приложения

Биоматериалы ECM используются для ускорения заживления ряда тканей, особенно кожи и сухожилий. Сургименд, коллагеновая матрица, полученная из дермы плода крупного рогатого скота, может вызвать заживление сухожилий (которые не заживают спонтанно) в лодыжке. Это вмешательство может сократить время заживления почти вдвое и позволяет пациенту гораздо раньше вернуться к полной активности.[9] Открытые раны, как и сухожилия, не заживают спонтанно и могут сохраняться в течение длительного времени. Когда биоматериалы ECM добавляются в язву несколькими слоями, рана начинает быстро закрываться и образует ткань хозяина. Хотя предварительные исследования кажутся многообещающими, имеется мало информации об успехе и прямых сравнениях между различными устройствами из биоматериала ECM в испытаниях на людях.[1]

Аллодерма, бесклеточная дерма, полученная из кожи пожертвованных трупы,[10][11] используется в реконструктивных и стоматологических операциях. В десневые трансплантаты, бесклеточная дерма является альтернативой ткани, вырезанной из нёбо рта пациента.[12] Он также использовался для брюшной герниопластика,[13] и восстановить резецированный носовые раковины в лечении синдром пустого носа.[14] Он был использован экспериментально для реконструкции ткани груди после рак молочной железы операции.[15][который?]

Примеры

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м Корнуэлл, К.Г., Ландсман, А., Джеймс, К.С. Биоматериалы внеклеточного матрикса для восстановления мягких тканей. Clin Podiatr Med Surg 26 (2009) 507–523 (Оригинальная статья)
  2. ^ Бадилак С. "Реакция организма на биоматериалы"
  3. ^ а б Wolf MT, et al. «Гидрогель, полученный из децеллюляризованного внеклеточного матрикса дермы»[1]
  4. ^ а б Sawkins MJ и др. «Гидрогели, полученные из деминерализованного и децеллюляризованного внеклеточного матрикса кости»[2]
  5. ^ Баркер Т.Х. «Роль белков ECM и фрагментов белков в управлении поведением клеток в регенеративной медицине»[3]
  6. ^ а б Фолк Д.М. и др. «Роль внеклеточного матрикса в инженерии всего органа» [4]
  7. ^ Фолк Д.М. и др. «Гидрогелевое покрытие ECM снижает хроническую воспалительную реакцию на полипропиленовую сетку».[5]
  8. ^ [Жакет Graft [6]
  9. ^ Tei Biosciences
  10. ^ Наоми Фрейндлих для New York Times. 16 марта 2003 г. Все мне
  11. ^ Керри Хоули для LA Times. 6 марта 2007 г. Большой бизнес в частях тела
  12. ^ Hirsch A, Goldstein M, Goultschin J, Boyan BD, Schwartz Z (2005). «Двухлетнее наблюдение за закрытием корней с использованием субпедикулярных бесклеточных дермальных аллотрансплантатов и субэпителиальных аутотрансплантатов соединительной ткани». Журнал пародонтологии. 76 (8): 1323–8. Дои:10.1902 / jop.2005.76.8.1323. PMID 16101365.
  13. ^ Misra, S .; Raj, P.K .; Tarr, S.M .; Трит, Р. К. (2008-06-01). «Результаты применения АллоДерма при герниопластике брюшной грыжи». Грыжа. 12 (3): 247–250. Дои:10.1007 / s10029-007-0319-z. ISSN 1265-4906. PMID 18209948.
  14. ^ Леонг, Южная Каролина (июль 2015 г.). «Клиническая эффективность хирургических вмешательств при синдроме пустого носа: систематический обзор». Ларингоскоп. 125 (7): 1557–62. Дои:10.1002 / lary.25170. PMID 25647010.
  15. ^ Зальцберг, К. Эндрю (01.07.2006). «Нерасширяющая немедленная реконструкция груди с использованием трансплантата матрикса бесклеточной ткани человека (AlloDerm)». Анналы пластической хирургии. 57 (1): 1–5. Дои:10.1097 / 01.sap.0000214873.13102.9f. ISSN 0148-7043. PMID 16799299.
  16. ^ Аллодерм, производитель Lifecell
  17. ^ SurgiMend и PriMatrix, производства TEI Biosciences Inc.
  18. ^ FDA 510k, пермакол
  19. ^ Grafton, производимый Osteotech Inc. FDA 510K, Grafton
  20. ^ FDA 510k, Orthadapt
  21. ^ FDA 510k, мягкий Peri-Guard
  22. ^ Джаякумар, Р. Ченнажи, КП; Шринивасан, S; Наир, SV; Фуруике, Т; Тамура, Х (2011). «Хитиновые каркасы в тканевой инженерии». Int J Mol Sci. 12 (3): 1876–87. Дои:10.3390 / ijms12031876. ЧВК 3111639. PMID 21673928.
  23. ^ Тканевая инженерия: от клеточной биологии до искусственных органов, стр. 163
  24. ^ Ранганатан, Кавита; Сантоза, Кэтрин Б .; Lyons, Daniel A .; Манд, Симанджит; Синь, Миньцян; Кидвелл, Келли; Браун, Дэвид Л .; Уилкинс, Эдвин Дж .; Момох, Адейиза О. (01.10.2015). «Использование бесклеточной дермальной матрицы в реконструкции груди после мастэктомии: все ли бесклеточные дермальные матрицы созданы равными?». Пластическая и реконструктивная хирургия. 136 (4): 647–653. Дои:10.1097 / PRS.0000000000001569. ISSN 1529-4242. PMID 26397242.