دانلود مقاله ترجمه شده از کشت سلولی سه بعدی تا ساختارهای اندام روی تراشه

چکیده

اخیراً مدلهای سه ­بعدی (3D) کشت سلول بسیار مورد توجه قرار گرفته است، چرا­که این مدلها اغلب سطوح تمایز سلولی و سازماندهی بافتی را به طریقی که در سیستم های کشت دو­بعدی سنتی میسر نبود، ترقی می­دهند. ما در این مقاله پیشرفتهای جدید در زمینه کشت سه­ بعدی را مرور می­کنیم. کشت سه ­بعدی از فناوریهای ساخت ریزساختارها در صنعت ریز­تراشه و نیز شیوه ­های ریزسیالی استفاده می­کند تا ریز­محیط های کشت سلولی ایجاد کند. این ریزمحیطها هم تمایز بافتی را حمایت می­کنند و هم بر روی ارتباط بافت-بافت، شیب های شیمیایی فضائی­ مکانی و ریز­محیطهای مکانیکی اندامهای زنده تمرکز دارند. این ساختارهای به اصطلاح "اندام روی تراشه" امکان مطالعة فیزیولوژی انسان به صورت اندام ­ویژه و ایجاد مدل های جدید در شیشه بیماریها را فراهم ساخته و می­توانند به عنوان جایگزینی برای حیوانات مورد استفاده در ایجاد دارو و آزمودن سموم مورد استفاده قرار گیرند.

1-کشت سلولی سه­ بعدی

2-تطابق ریز­مهندسی با زیست­شناسی سلول

3-تطابق ریز­مهندسی با زیست­شناسی سلول

4-کشت های سه­ بعدی تا اندام روی تراشه

5-کاربرد­های بالقوه و چشم ­انداز آینده

6-نتیجه­ گیری

1-کشت سلولی سه بعدی

برای درک چگونگی شکل­ گیری و عملکرد بافتها، همچنین پاتو­فیزیولوژی آنها، مطالعه رفتار سلولها و بافتها به عنوان بخشی از اندام های زنده حیاتی است. این اندام های زنده از چندین نوع بافت بسیار متنوع تشکیل شده ­اند که از لحاظ ساختار سه ­بعدی، ویژگی های مکانیکی و محیط میکروی زیستی بسیار پویا و متنوع می­باشند. متأسفانه، اکثر مطالعات انجام شده بر روی تنظیم سلول و بافت بر آنالیز­های انجام شده بر پایة مدل هایی متکی است که در آنها سلولها در محیط کشت دو­بعدی رشد می­کنند و بنابراین در محیط کشت سلولی در زیوه بازسازی آنها امکان­پذیر نمی­باشد؛ در نتیجه، این کشتها معمولاً اعمال اختصاصی خود را انجام نمی­دهند.

تلاش برای غلبه بر این محدودیتها به ایجاد مدلهای کشت سه­ بعدی منجر شد که در آن سلولها در داخل ژلهای ماتریکس خارج سلولی (ECM) رشد میکنند (Box 1). این روش، ظهور اعمال اختصاصی و سازمان­یافتگی بافتها را بهبود بخشید [1] . با این حال، حتی مدلهای بسیار مؤثر سه­ بعدی نیز قادر به بازسازی ویژگیهای اندامهای زنده که برای عملکرد آنها حیاتی است، نیستند و عمل بافتها، نظیر ارتباط بافت-بافت (برای مثال بین اپیتلیوم و اِندوتلیوم عروق)، شیب فضایی-زمانی مواد شیمیایی و اکسیژن، و ریز­محیطهای فعال از نظر مکانیکی را بازسازی نمی­کنند...