سقالات النانو
سقالة النانو > نهج > سقالات مسامية مسبقة الصنع لبذر الخلايا

تم استخدام مجموعة واسعة من المواد الحيوية للسقالات النانوية في السقالات المسامية المعدة مسبقًا لبذر الخلايا. يمكن تصنيف هذه المواد الحيوية إما طبيعية أو اصطناعية. يتم الحصول على المواد الحيوية الطبيعية من مصادر طبيعية، والتي تشمل على سبيل المثال لا الحصر، المصفوفة الصلبة خارج الخلية من الطعوم المزروعة أو الطعوم الأجنبية، وفوسفات الكالسيوم، والبوليمرات العضوية، مثل البروتينات والسكريات والدهون والنيوكليوتيدات. تزيد المواد الحيوية الطبيعية من التوافق الحيوي للسقالات النانوية، ولكنها تحد من الاستقرار الجسدي والميكانيكي. تخاطر المواد الحيوية الطبيعية بحدوث استجابة مناعية سلبية في مضيف الزرع بسبب المصدر الخيفي أو المصدر الغريب. يمكن تصنيف المواد الحيوية الاصطناعية إلى مواد عضوية أو غير عضوية. بالمقارنة مع المواد الحيوية الاصطناعية الطبيعية، فهي أكثر سهولة في تصميمها لتناسب صلابة الأنسجة المختلفة، وبالتالي فهي قابلة للتطبيق على مجموعة واسعة من الأنسجة. المواد الحيوية الاصطناعية أقل توافقًا حيويًا وتؤدي إلى انخفاض ارتباط الخلايا ونموها. يمكن تغيير خصائص السطح والكتلة داخل المواد الحيوية الاصطناعية في محاولة لزيادة التوافق الحيوي للسطح.
تم استخدام تقنيات تصنيع مختلفة لتصنيع سقالة مسامية، مثل البوروجينات داخل المواد الحيوية، والنماذج الصلبة ذات الشكل الحر أو النماذج الأولية السريعة، واستخدام الألياف المنسوجة أو غير المنسوجة. لاستخدام البوروجينات في المادة الحيوية للسقالة النانوية، يتم دمج المواد الصلبة في المواد الصلبة أو المذابة في المذيبات مع البوروجين. تشتمل البوروجينات على ثاني أكسيد الكربون، والماء، والبارافين. بعد تصنيع المادة الحيوية، تتم إزالة البوروجينات بطرق مثل التسامي والتبخر والذوبان. لذلك، عندما تتم إزالة البوروجينات، يتم ترك السقالة المسامية مع المسام. لتصنيع نماذج أولية صلبة أو نماذج أولية سريعة، تم استخدام طرق مثل التلبيد بالليزر والطباعة الحجرية المجسمة والطباعة ثلاثية الأبعاد. تستخدم هذه الطرق نقل الضوء أو الحرارة لربط أو ربط المادة الحيوية المستخدمة. يوفر الربط المتقاطع قوة مادية محسنة. توفر تقنية التصنيع التي تستخدم هياكل الألياف المنسوجة وغير المنسوجة بنية مسامية عندما يتم ربط الألياف بالطاقة الحرارية. يتم استخدام الغزل الكهربائي من خلال تطبيق الفولتية العالية في محلول البوليمر. يتم تشكيل طائرة ألياف دوارة عندما تتجاوز القوى الكهروستاتيكية القوى الموجودة في محلول البوليمر. تسمح طريقة السقالات المسامية المعدة مسبقًا بتكوين هيكل محدد. مع التصنيع الذي يسمح بتكوين هيكل معقد، يمكن ضبط السقالات النانوية التي تستخدم هذه الطريقة لتشبه المصفوفة الصلبة خارج الخلية الخاصة بالأنسجة.
المصفوفة الصلبة خارج الخلية منزوعة الخلايا من الأنسجة الخيفية و الأنسجة الأجنبية لبذر الخلايا.
تم استخدام المصفوفة الصلبة خارج الخلية منزوع الخلايا من الأنسجة الخيفية والأجنبية في هندسة الأنسجة لصمامات القلب والأوعية والأعصاب والأوتار والأربطة. للاستفادة من المصفوفة الصلبة خارج الخلية من الأنسجة الخيفية أو الأنسجة الأجنبية، يجب إزالة المستضدات الخلوية بسبب الاستجابة المناعية للمتلقي المزروع. يتم إجراء عملية إزالة الخلايا من خلال مجموعة من العمليات الفيزيائية والكيميائية والإنزيمية. تم استخدام دورات التجميد والذوبان أو المحاليل الأيونية لتحلل أغشية الخلايا. يتم بعد ذلك استخدام علاجات التربسين/EDTA لفصل المكونات الخلوية للمصفوفة الصلبة خارج الخلية. تعمل المنظفات على إذابة وإزالة سيتوبلازم الخلية ونواتها. يتم استخدام المصفوفة الصلبة خارج الخلية منزوع الخلايا مع عوامل النمو المحفوظة كسقالة نانو. توفر السقالات النانوية مصفوفة الصلبة خارج الخلية منزوعة الخلايا خواصًا ميكانيكية أقرب إلى القيم الطبيعية مقارنة بالطرق الأخرى بسبب استخدام بنية المصفوفة الصلبة خارج الخلية الطبيعية.
صفائح الخلايا مع المصفوفة الصلبة خارج الخلية ذاتية الإفراز.
في نهج ورقة الخلية، يتم استخدام الخلايا لإفراز مصفوفة صلبة خارج الخلية للسقالات. يتم استزراع الخلايا حتى التقاءها على البوليمر المستجيب للحرارة. يتم تنظيم الكارهة للماء حرارياً بشكل متكرر لفصل طبقات صفائح الخلايا المتعددة. قدرات التحميل لهذا النهج محدودة بسبب استخدام صفائح الخلايا الرقيقة. توفر صفائح الخلايا ذات المصفوفة الصلبة خارج الخلية المفرزة ذاتيًا كثافة عالية للخلايا وارتباطًا محكمًا للخلايا داخل سقالة النانو.