再生医学ジャーナル

再生医療におけるナノ足場

ランガーとバカンティは 1993 年に、組織工学の基礎として幹細胞、足場、誘導因子を組み合わせて使用​​することを提案しました。研究者たちは、ますます複雑な組織/器官構築物を作製できるようになり、その一部は今日、さまざまな病気の標準治療として臨床で使用されています。条件。足場は、特定の機能を満たすように調整された、適切な形状、サイズ、構造、および物理的特性を備えた 3D 構造を生成するために処理されます。したがって、組織工学製品は、組織の構造と反応を模倣するように設計されています。

したがって、足場の重要な要件は、生体適合性、制御された多孔性と透過性、標的組織に匹敵する適切な機械的特性と分解速度論的特性、さらに生体材料表面へのナノトポグラフィーの追加による細胞の付着と増殖のサポートです。天然または合成材料は足場の作製に使用され、最終目的に応じてバリア（膜またはチューブ）、ゲル、または 3D マトリックスが開発され、標的組織または器官の細胞外環境を模倣します。天然素材はヒトまたは動物 (異種) ソースに由来し、細胞外成分で構成されています。これらには、コラーゲン、シルクプロテイン、マトリゲル、小腸粘膜下組織、アガロース、アルギン酸塩、キトサンなどが含まれます。

これらの材料は組織修復において有望な結果を示していますが、機械的特性、分解、免疫原性、相互汚染に関していくつかの欠点があります。合成足場は、合成材料、または天然材料と合成材料の組み合わせを使用して構築されています。生体適合性が向上した合成ポリマーの例としては、ポリヒドロキシ酸、ポリテトラフルオロエチレン、スチールチタン、セラミックなどが挙げられます。コラーゲン、ゼラチン、キトサン、アルギン酸塩、シルクなどの天然素材、または合成ポリ（乳酸）（PLA）、ポリ（乳酸-グリコール酸共酸）（PLGA）、ポリεカプロラクトン（PCL）、またはポリビニルアルコール（PVA） ) ポリマーは、ナノファイバー足場の製造に使用される最も一般的な材料です。

これらのマトリックスは、複雑なポリマーとアセンブリ技術を使用して高い構造精度で作成でき、剛性、劣化、気孔率などの材料特性を制御できます。ナノテクノロジーの出現により、生体材料の分野でさらなる発展が可能になりました。適切なナノ修飾表面は、細胞接着を促進するナノトポグラフィーを作成し、未処理の表面よりも優れた細胞応答と特定の細胞分化を誘導できます。