Revista de medicina regenerativa

Nanoandamios en medicina regenerativa

Langer y Vacanti propusieron en 1993 el uso combinado de células madre, andamios y factores inductivos como base para la ingeniería de tejidos, los investigadores han podido fabricar construcciones de tejidos/órganos cada vez más complejas y algunas se utilizan clínicamente hoy en día como tratamiento estándar para una variedad de enfermedades. condiciones. Los andamios se procesan para producir estructuras 3D, con la forma, el tamaño, la arquitectura y las propiedades físicas adecuadas, adaptadas para cumplir funciones específicas. Por lo tanto, los productos de ingeniería de tejidos están diseñados para imitar la arquitectura y las respuestas de los tejidos.

Por lo tanto, los requisitos clave del andamio son biocompatibilidad, porosidad y permeabilidad controladas, propiedades mecánicas y cinéticas de degradación adecuadas comparables al tejido objetivo y, además, soporte para la unión y proliferación celular mediante la adición de nanotopografías a la superficie del biomaterial. Se utilizan materiales naturales o sintéticos para fabricar andamios y, según el propósito final, se desarrollan barreras (membrana o tubos), geles o matrices 3D para imitar el entorno extracelular de un tejido u órgano diana. Los materiales naturales se derivan de fuentes humanas o animales (xenogénicas) y están compuestos de componentes extracelulares. Incluyen colágeno, proteína de seda, matrigel, submucosa del intestino delgado, agarosa, alginato y quitosano.

Aunque estos materiales han mostrado resultados prometedores en la reparación de tejidos, tienen algunos inconvenientes en cuanto a propiedades mecánicas, degradación, inmunogenicidad y contaminación cruzada. Los andamios sintéticos se han construido utilizando materiales sintéticos o una combinación entre materiales naturales y sintéticos. Los ácidos polihidroxilados, el politetrafluoroetileno, el acero, el titanio o las cerámicas son ejemplos de polímeros sintéticos con biocompatibilidad mejorada. Materiales naturales, como colágeno, gelatina, quitosano, alginatos y seda o poli(ácido láctico) (PLA), poli(ácido láctico-co-glicólico) (PLGA), poliepsiloncaprolactona (PCL) o alcohol polivinílico (PVA). ) polímeros, son los materiales más comunes empleados para la fabricación de andamios de nanofibras.

Estas matrices se pueden crear con alta precisión estructural, utilizando polímeros complejos y técnicas de ensamblaje, para controlar propiedades del material como rigidez, degradación y porosidad. La llegada de la nanotecnología ha permitido mayores avances en el campo de los biomateriales. Las superficies nanomodificadas adecuadas crean una nanotopografía que facilita la adhesión celular y puede inducir una mejor respuesta celular y una diferenciación celular específica que las superficies no tratadas.