組織工学
人工臓器とは、特定の臓器の機能の回復を目的として、臓器を取り換えるために、人間に移植または一体化される人工の装置である。人工臓器によって置き換えようとする機能は、ほとんどの場合、生命維持に必須である。学問としての組織工学の最終的な目標は、身体の「棚から離れた」人工臓器と、損傷組織の再生を可能にすることである。患者の幹細胞から人工臓器を作製するために、組織工学の学問領域では、研究が続けられている。例えば、多くの研究が、細胞を取り巻く微小な環境の手掛かりを理解することを目的としている。
細胞は、普通それらの起源によって分類される:
自己由来の細胞:自己由来の細胞は、それらが再移植される同じ個体から得られる。自己由来の細胞は、拒絶反応および病原体の伝播の問題が最も少ないが、場合によっては、利用できない場合もある。例えば、遺伝病では、適切な自己細胞は利用できない。また、重度のやけどを患っている患者は、緊急を要するので自己細胞を培養している時間がない。老人または高齢者は、じゅうぶんな細胞が得られない場合がある。さらに、この方法では、細胞は患者から採取する必要があるため、外科手術によって、ドナーの採取部位の感染または慢性の疼痛を引き起こす懸念もある。自己由来の細胞は、治療に使用する前に採取した細胞を、培養しなければならないが、これには時間がかかる。最近、骨髄および脂肪からつくられる間葉系幹細胞の使用が増えている。これらの細胞は、骨、軟骨、脂肪および神経を含む様々な組織の細胞の型に分化することができる。脂肪からは、多数の細胞を容易かつ迅速に単離することができるメリットがある。
同種異系細胞:自分自身からとった細胞を使うためには、スピード、コストなどを考え現実的ではないため、別のヒトからとった細胞を必要となる前にあらかじめ用意することが考えられている。それは同種異系細胞であり、同じ種のドナーの体に由来する細胞を使う、ということである。