tissue engineering

مهندسی بافت یکی از رشته هایی است که در مقطع کارشناسی مهندسی پزشکی وجود ندارد و امکان تحصیل در آن در مقاطع بالاتر (کارشناسی ارشد و دکتری) فراهم است. 

برای مهندسی بافت تعاریف گسترده و مختلفی وجود دارد اما اگر بخواهیم بطور کلی شما را با این رشته آشنا کنیم؛ مهندسی بافت عبارت است از استفاده از اصول و روشهای مهندسی و علوم زیستی جهت درک عمیق ارتباط بین ساختمان و عملکرد بافتهای بدن پستانداران در شرایط مختلف سلامت و بیماری و تولید جایگزین های بیولوژیک جهت بازسازی ، حفظ و یا بهبود عملکرد بافتها.

مهندسی بافت به تولید مواد بیولوژیکی تکامل یافته و آزمایش پیرامون داربست ها، سلول ها و مولکول های فعال بیولوژیکی اشاره دارد. با توجه به موارد ذکر شده هدف از مهندسی بافت تشکیل و ساخت اعضاء و بافت ها و بهبود بافت های آسیب دیده است. پوست و غضروف نمونه ای از بافت های تائید شده توسط FDA هستند. 

احیاء اعضا طبیعی بدن زمینه گسترده ای است که شامل مهندسی بافت می شود. جائیکه بدن از سیستم خود و به کمک مواد بیولوژیکی خارجی برای بازآفرینی یا ترمیم بافت های بدن تلاش می کند. 

مهندسی بافت در گذشته به عنوان یک مثلث با سه ضلع در نظر گرفته می شد اما با گذشت زمان اضلاع مهندسی بافت گسترش یافت و شاخه های گسترده تری را دربر گرفت.

همچنان از منابع سلولی، عوامل رشد و ساختارهای حامی بافت ها (داربست ها، هیدروژل ها و …)

با کمک شکل رو به رو می توانید اجزاء اصلی مهندسی بافت را بهتر درک کنید.  

سه عضو اصلی مهندسی بافت

زمینه های مهندسی بافت همچنان در حال تکامل هستند، علاوه بر کاربردهای پزشکی، کاربردهای غیردرمانی مانند استفاده از بافت ها به عنوان حسگرهای زیستی (biosensors) برای شناسایی عوامل تهدیدکننده بیولوژیکی یا بیوشیمیایی به عنوان تراشه های بافتی که می تواند برای آزمایش های سمیت یک دارو از آن استفاده کرد.

در حال حاضر مهندسی بافت نقش فزاینده ای در درمان بیماران در زمینه های مختلف دارد (این زمینه ها از سیستم های رهایش داروی نوین گرفته و تا ایجاد اعضا و ارگان های طبیعی در محیط آزمایشگاهی ادامه دارد). 

مهمترین بخش های مهندسی بافت عبارتند از: درمان سرطان، نگهداری سلول ها، دندانپزشکی، ارتوپدی و ستون فقرات، قلب و عروق، بافت غضروف و اعصاب و … است.

بیومتریال هایی که در مهندسی بافت استفاده می شوند باید ویژگی های زیر را دشاته باشند تا به عنوان بیومتریالی ایده آل از آنها یاد شود، این ویژگی ها عبارتند از:

  1. زیست سازگاری
  2. عدم ایجاد سمیت و التهاب
  3. ایمن بودن
  4. عدم ایجاد سمیت ناشی از تخریب مواد
  5. قابلیت تزریق پذیری 
  6. نرخ جذب مناسب
  7. قابل ساخته شدن در ابعاد نانو
  8. گاها تزریق پذیری آسان با توجه به نوع کاربرد 
  9. و …
scaffold

داربست ها

 

یکی از ارکان اصلی مهندسی بافت همانطور که ذکر هم شد داربست ها می باشند. داربست ها ساختارهایی هستند که برای تشکیل بافت های جدید کاربردی طراحی شده و برای کاربردهای پزشکی استفاده می شود. داربست ها از مواد پلیمری معمولا تهیه می شوند که این مواد پلیمری می توانند طبیعی یا مصنوعی باشند. در مهندسی بافت داربست ها باید ویژگی های خاصی داشته باشند که عبارتند از:

  • تجزیه پذیری و زیست سازگاری
  • اندازه مناسب منافذ برای سهولت عبور رده های سلولی و انتشار در کل ساختار
  • باید یکپارچگی ساختاری ایجاد کنند. هم چنین باید سرعت تخریب متناظر با تشکیل بافت جدید داشته باشند.
  • منافذ باید به هم پیوشته باشند تا نواد مغذی بطور یکنواخت به تمام سلول ها برسد و عم چنین مواد زائد به راحتی خارج شوند.

این مطلب هم می تونه براتون مفید باشه: مهندسی پزشکی _ بیومتریال چیه ؟؟

چارت درسی مهندسی بافت

دروس اجباری (فقط 9 واحد باید اخذ شود)

 

نام درس

تعداد واحد

نام درس

تعداد واحد

داربست ها در مهندسی بافت

3

مهندسی سامانه های کشت سلولی و آزمایشگاه

3

بیوراکتورها در مهندسی بافت

3

جمع

12

تخریب داربست ها در محیط بیولوژیک

3

 

دروس اختیاری (15 واحد آن فقط باید اخذ شود)

 

نام درس

تعداد واحد

نام درس

تعداد واحد

مهندسی سلولهای بنیادین

3

پدیده های انتقال در سامانه های زیستی

3

سامانه های کنترل انتقال دارو

3

مهندسی پروتئین

3

آز جراحی حیوانی در مهندسی بافت

3

مکانیک سلولی

3

ترمیم زخم در مهندسی بافت

3

مکانیک بافت

3

ژن درمانی

3

روشهای محاسباتی در مهندسی بافت

3

روشهای شبیه سازی دینامیکی مولکولی

3

سامانه های میکرو / نانوالکترومکانیکی

3

زیست سازگاری در مهندسی بافت

3

مبانی مهندسی بیومولکولی و روشهای آزمایشگاهی

3

نانو بیوتکنولوژی در مهندسی بافت

3

رفتار سلولی

3

کاربرد هیستوپاتولوژی در مهندسی بافت

3

مدلهای ایجاد، رشد و بازسازی بافت

3

ریاضی مهندسی پیشرفته

3

آز هیستوپاتولوژی در مهندسی بافت

3

روشهای آنالیز و اصلاح سطح در مهندسی بافت

3

کاربردهای کلینیکی مهندسی بافت

3

جنین شناسی کاربردی در مهندسی بافت

3

حسگرهای زیستی

3

مباحث ویژه در مهندسی بافت

3