1. Stevo Najman, Faculty of Medicine, University of Niš, Serbia
Regenerativna medicina (RM) koristi urođeni potencijal ljudskog tela da efikasno popravi i regeneriše oštećena tkiva i organe uz pomoć različitih biomaterijala. Tkivno inženjerstvo (TE) omogućava zamenu oštećenih tkiva i organa novim. Istraživanja u oblasti biomaterijala značajno su unapredila oblast RM i TE. Biomaterijali se koriste kao ortopedski, stomatološki i kardiovaskularni implantati, kao medicinski uređaji i u raznim oblastima rekonstruktivne i regenerativne medicine. Važni preduslovi da se biomaterijal koristi za implantaciju su njegova biokompatibilnost i biofunkcionalnost. Biomaterijal se smatra biokompatibilnim ako je netoksičan i omogućava telu da funkcioniše bez komplikacija ili neželjenih nuspojava i da generiše najprikladniji korisni odgovor ćelija i tkiva. Biomaterijali treba da omoguće adheziju, migraciju, proliferaciju i diferencijaciju ćelija. Biološka svojstva biomaterijala su odraz njihovih fizičko-hemijskih osobina, kao što su unutrašnja arhitektura, karakteristike površine i naelektrisanje. Biomaterijali koji se koriste u regeneraciji tkiva treba da oponašaju prirodnu strukturu ekstracelularnog matriksa i predstavljaju fiziološku mikrosredinu za normalne ćelijske funkcije. Ovi biomaterijali takođe treba da imaju adekvatna svojstva biorazgradivosti kako bi se olakšalo formiranje i rast novog tkiva. Biomaterijali za upotrebu u RM mogu biti prirodnog ili sintetskog porekla, po strukturnim osobinama polimerni, keramički i kompozitni tip, a na osnovu bioreaktivnosti mogu biti bioinertni ili bioaktivni. Svaka vrsta biomaterijala ima skup svojstava koja ga čini pogodnim za određenu primenu. U RM i TE se koriste polimeri različitih tipova, prirodni i sintetski, koji se mogu napraviti i kao inteligentni materijali. Hidrogelovi imaju strukturu porozne mreže predstavljajući tako dobru matricu za aktivnost ćelija. Ovom prilikom biće predstavljena naša istraživanja u oblasti primene biomaterijala, posebno primene keramičkih materijala i hidroksiapatita (HAp) u koštano tkivnom inženjerstvu (KTE). Keramički biomaterijali na bazi HAp se koriste u RM i TE, posebno čvrstih tkiva. Svojstva, kao što su sastav, veličina čestica, oblik materijala, poroznost, površinsko naelektrisanje, topografija i sl, relevantni su za pravilnu upotrebu HAp materijala. Važna karakeristika HAp-a su mogućnosti modifikacije njegove strukture, površine, dizajna veličine čestica na mikro i nano nivou, hibridizacija sa polimerima, metalima itd, što je veoma važno za njegove primene. Dizajnirana mikro-nanohibridna HAp struktura je najsličnija strukturi kostiju, čineći ćelijsko okruženje najbližim prirodnom. KTE se zasniva na kombinovanoj upotrebi ćelija, osteostimulirajućih (osteoinduktivnih) faktora i biomaterijala prirodnog i veštačkog porekla kao skafolda i nosača za regeneraciju kostiju i popravku defekata. U našem istraživanju koristili smo mezenhimske matične ćelije dobijene iz masnog tkiva koje smo indukovali in vitro prema osteogenim ćelijama ili endotelnim ćelijama, ili primenili kao sveže izolovanu stromalnu vaskularnu frakciju. Da bismo procenili mogući uticaj na dinamiku i ishod osteogenog procesa u sastav KTE konstrukta takođe smo uključivali komponente krvi kao izvor osteoinduktivnih faktora (PRP, plazma ili krvni ugrušak) i makrofage kao modulatore procesa. Za ispitivanje regenerativnog potencijala različitih biomaterijala u našim istraživanjima korišćeni su različiti in vivo životinjski modeli, kao što su potkožne implantacije i defekti kostiju tibije, butne kosti i kalvarije kod eksperimentalnih životinja (miš, pacov, zec). In vitro modeli i metode su korišćeni za ispitivanje biokompatibilnosti, imunomodulatornog i regenerativnog potencijala biomaterijala, kao i njihovog uticaja na ćelijske funkcije. Ovde ćemo predstaviti pregled modela i metoda korišćenih u našim studijama.
Ključne reči :
Tematska oblast:
SIMPOZIJUM B - Biomaterijali i nanomedicina
Datum:
02.07.2022.
Contemporary Materials 2022 - Savremeni materijali
