工程细胞系统

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“工程细胞系统”这个词可以用来描述的应用工程原则的理解生物系统,解决生物问题,并最终导致新的治疗方法临床实践的翻译1,2]。最终,为干细胞的广泛使用在生物医学的应用程序中,这将是至关重要的认识到干细胞的复杂性和动态系统,因此,工程原则的应用将成为至关重要的理解重要的生物的问题,从细胞水平到整个有机体(3,4]。这个有趣的概念是基于真正的跨学科方法和集成来自多个科技领域的贡献。

目前,可以很容易地识别的关键技术之一,在这一领域获得大量的关注。其中,我们可以找到新颖的生物过程的维护和扩大人类干细胞,以及它们的分化后代(5- - - - - -7),和微/纳米加工生产组织如替代品(8]。此外,这些技术应该开发的目标是实现良好生产规范(GMP)的条件下,为了方便他们翻译诊所(9]。几个贡献出现在这个特殊问题的重点,这些话题。特别是美国Dakhore等人审查当前的策略人类多能干细胞(hPSC)文化和讨论适当的挑战与发展条件,促进大规模、质量受控hPSCs的扩张。在相同的注意,f . c . Paccola Mesquita等人提出一个有趣的研究在一个封闭的中空纤维的使用系统,提供了必要的环境hPSCs扩大生产规模的同时保持其具备干细胞。他们还表明,层粘连蛋白521可用于促进细胞的附着在中空纤维反应器,导致更大的产量可行hPSCs vitronectin相比。这些结果强调这样的文化系统的潜在产量高细胞数量在控制环境中,特别是在最初的细胞群的稀缺是一个问题。a·t·塞拉等人的贡献和k . Chen等人也解决这些问题通过使用微载体和自发形成的球状体扩大癌症干细胞和紧凑bone-derived细胞,分别。

领域的另一个重要目的是说明功能的机制,允许生成人类组织如替代品(3,6,10]。为此,转导是至关重要的,因为这个过程可能会强烈影响细胞的命运,因此,增加精度hPSCs分化成特定的细胞类型,如心肌细胞。在这个特殊的问题,r .澳网等人回顾主要integrin-dependent机制和信号通路参与转导,特别强调在心血管领域,专注于生物材料在体外模型hPSC分化成心肌细胞。一般,人类的形态发生是一个复杂的过程,涉及不同的微环境和物理信号操纵在时间和空间上产生复杂的组织和器官。从hPSCs瀑样的发展代表了一个可靠的系统建模等事件,和t·p·席尔瓦等人审查的主要生物工程方法促进干细胞的自我组织,包括装配、模式和形态发生在体外,造成组织如结构的形成。

这个地区的其他新兴主题包括细胞产品的开发基于创新支架的培养干细胞/祖细胞(11,12)和缓释颗粒项目干细胞的分化(13,14]。在这个特殊的问题,m . Haagdorens等人描述一个collagen-like肽为组织工程角膜的生物材料,而w .秦等人现在的药物输送系统,组成的磷酸钙cement-containing壳聚糖控释二甲双胍,促进细胞活力和牙原性的人牙髓细胞分化,有利于牙本质再生。事实上,stimuli-responsive材料,也被称为智能材料,可以改变他们的结构,因此,原始行为内部或外部刺激的反应。d·k·帕特尔还等人解决这个话题和审查石墨烯和石墨烯杂化材料的理化性质stimuli-responsive药物交付,组织工程,和抗菌素的应用程序。此外,利用强大的取向,对肿瘤干细胞展览,不同的研究者提出他们在癌症治疗靶向型药物有吸引力的候选人以最小的副作用。在这个特殊的问题,p . Wang和a . Aguirre描述最新干细胞用于治疗癌症的方法,也总结了新兴的成像技术适用于监控抗癌干细胞疗法。这种取向的某些干细胞数量慢性组织损伤通常辅以监管对免疫微环境的影响。特定的细胞可以调节免疫微环境在组织修复和为组织再生提供良好的“土壤”。h·李等人讨论的规定由间充质干细胞的免疫细胞在局部组织微环境和随后的组织损伤修复机制。

最后,发展在体外测试毒性,细胞分化,细胞基因组稳定性的扩大,生物相容性可以获利这些科技进步4,9,15),和几个贡献这个特殊的问题重点讨论这些问题和影响这些细胞治疗新技术,再生,和精密的医学。

的利益冲突

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蒂亚戈·g·费尔南德斯
里卡多·p·巴普蒂斯塔
霍华德·金

引用

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