Tisular engineering

Evaluación de la regeneración de los tejidos es esencial para optimizar las etapas deingeniería de tejidos (células proliferación, desarrollo e implantación de tejido). Ópticas y de imágenes de rayos Xse han utilizado en ingeniería de tejidos para proporcionar información útil, pero cada uno tiene sus limitaciones: por ejemplo, los pobres profundidad de penetración y daño de la radiación. Laresonancia magnética RM)supera en gran medida estas restricciones, exhibiciones de alta resolución (aproximadamente 100 micras) y se puede aplicar tanto en in vitro e in vivo. Recientemente, la resonancia magnética se ha utilizado en la ingeniería de tejidos para generar mapas espaciales de tiempos de relajación del tejido (T1, T2), los coeficientes de difusión del agua, y la rigidez (decorte módulos) de desarrollar tejidos de ingeniería. Además, mediante el uso de paramagnético ysuperparamagnético agentes de contraste, la RM puede cuantificar la muerte celular, evaluar la inflamación, y visualizar el tráfico de la célula y la expresión génica. Después de la implantación del tejido resonancia magnética se puede utilizar para observar la integración de un implante de tejido con los tejidoscircundantes, y para comprobar si hay signos iniciales de rechazo inmunológico. En esta revisión, describir y evaluar el creciente papel de la RM en la evaluación de la ingeniería tisular construcciones. En primer lugar, describimos brevemente los principios básicos de la RM y la espera cambios en los tiempos de relajación (T1, T2) y el coeficiente de difusión de agua que son la base para la RMcontraste en los tejidos en desarrollo. A continuación, se describe cómo la RM puede ser aplicada para evaluar el tejido ingeniería de los tejidos mesenquimales (hueso, cartílago y grasa). Finalmente, describimos cómo resonancia magnética puede ser utiliza para controlar la estructura del tejido, la composición y función de mejorar la ingeniería de tejidos toda proceso.

Aproximadamente uno decada cinco personas en los Estados Unidos requieren terapia de reemplazo de órganos antes de llegar a los 65 años de edad (1). Ahora los médicos tratar la insuficiencia de órganos, ya sea por quirúrgicamente trasplan tartejidos o mediante la sustitución de los tejidos vivos con los mecánicos y dispositivos eléctricos, tales como articulaciones artificiales, stents vasculares o marcapasos. Sinembargo, los trasplantes dependen de la disponibilidad de un donante compatible, mientras que los dispositivos biomecánicos se desgastan y deben ser reemplazadas. La ingeniería de tejidos ofrece una tercera opción para los pacientes, una opción que es el foco de la medicina regenerativa. En la medicina regenerativa nuevas fuentes de tejidos de reemplazo se utilizan, las fuentes que no sonquirúrgicamente trasplantado, pero montado de novo de un andamio tridimensional porosa incrustado con células madre y factores de crecimiento esenciales. Dirigir este proceso sólo es posible si el ingeniero ha tejido una imagen clara de todos los componentes individuales: células, matriz extracelular, y los moduladores bioquímicos crecimiento. Óptica y la microscopía fluorescente se puedeutilizar para controlar el crecimiento de tejidos, pero incluso las técnicas de multi-fotón tiene una limitada profundidad de campo-en general, hasta cientos de micras o de un milímetro (2). Micro-TC resuelve el problema de la penetración, pero utiliza la radiación ionizante y requiere tejido denso para proporcionar contraste (3). Mucho interés actual se dirige hacia la imagen de resonancia magnética (IRM),que utiliza las radiaciones no ionizantes y tiene la capacidad de rebanadas delgadas de tejido de imágenes en cualquier orientación, a cualquier profundidad, y con una resolución sub milimétrica. Como crecimiento de los tejidos, la morfogénesis altera sus propiedades físicas y químicas. Los cambios en la hidratación de los tejidos, el contenido macromolecular, o relaciones agua / lípidos, por...