Modeli in vitro endokrine trebušne slinavke
In vitro models of the endocrine pancreas

slovenski

2021

letnik 90, številka 1/2

3D tisk   bionosilci   metoda tkivne rezine   modeli in vitro   trebušna slinavka

Slovensko zdravniško društvo
(Obvezni izvod spletne publikacije)

Želja po razvoju tkivnih nadomestkov, potrebe po preučevanju mehanizmov bolezni v kontroliranih pogojih, pomanjkljivosti živalskih modelov in etične omejitve so bile povod za razvoj področja naprednih modelov in vitro. Te definiramo kot alternativne eksperimentalne sisteme, ki z uporabo modernih tehnik tkivnega inženirstva in aditivne proizvodnje posnemajo strukturo in funkcionalnost tkiv ali organov in vitro. Enostavni modeli in vitro se že uporabljajo v številne namene, vendar zaradi mnogih pomanjkljivosti ne posnemajo dovolj dinamičnih odzivov izvornih tkiv. Za izgradnjo funkcionalno kompleksnejših modelov in vitro je celice potrebno gojiti v tridimenzionalnem (3D) okolju ali bioloških nosilcih. Splošno morajo biološki nosilci posnemati mikroarhitekturo, hierarhično strukturo, fizikalne lastnosti in sestavo izvornega tkiva. Toda napredek k izgradnji kompleksnejših modelov omejuje predvsem difuzija plinov in hranil v notranjost konstrukta. Tehnika 3D tiska je trenutno najobetavnejša rešitev za proizvodnjo naprednih bioloških nosilcev, ki odpravljajo te pomanjkljivosti. 3D tisk poleg zmožnosti sočasne uporabe več biološko kompatibilnih materialov omogoča nalaganje materiala z mikrometrsko prostorsko ločljivostjo pri pogojih, primernih celicam. Vse od zasnove področja modelov in vitro je zaradi želje po preučevanju nastanka sladkorne bolezni razvoj funkcionalnega modela trebušne slinavke eden od osrednjih, a še nedoseženih ciljev. Zlati standard za bazične in translacijske raziskave trebušne slinavke pa je kljub nekaterim pomanjkljivostim metoda tkivne rezine, medtem ko trenutni najnaprednejši 3D zgrajeni modeli trebušne slinavke in vitro posnemajo le osnovne funkcije organa. Namen tega članka je predstavitev modelov in vitro s poudarkom na modelih trebušne slinavke. Predstavil bo tipe modelov in ključne elemente, ki jih je treba pri izgradnji upoštevati. Poudarek bo na kompleksnejših 3D zgrajenih modelih in vitro in tkivnih rezinah, materialnih lastnostih bioloških nosilcev ter tehniki 3D tiska za izgradnjo naprednih bioloških nosilcev. Menimo, da je sočasni razvoj znanosti o materialih, mikroproizvodni tehnologiji in celičnih kulturah izjemno obetavna pot k izgradnji funkcionalnega modela trebušne slinavke in vitro.

29.10.2021