زیست مواد پیشرفته در مهندسی بافت و پزشکی بازساختی: پیشرفت های کنونی، فناوری های نوظهور و چالش های آینده

در سال های اخیر، مهندسی بافت و پزشکی بازساختی با پیشرفت قابل توجهی در طراحی و توسعه زیست مواد همراه بوده اند. زیست مواد نوین با ایفای نقشی مهم در داربست سلولی، از طریق شبیه سازی ماتریس خارج سلولی قادر به تنظیم رفتار سلولی و هدایت فرایند بازسازی بافت هستند. در این میان، انواع مختلف زیست مواد شامل فلزات، زیست سرامیک ها، پلیمرهای طبیعی و سنتزی و کامپوزیت های زیستی در کشت بافت مورد استفاده قرار گرفته اند و هم زمان سامانه های نوینی نظیر هیدروژل ها، سوبستراهای الگوگذاری شده، زیست مواد هوشمند و نانوبیومتریال ها توانسته اند تعامل میان سلول و داربست را بهبود بخشند. مطالعات اخیر نشان داده اند که هیدروژل ها و مواد بیومیمتیک (Biomimetic) به دلیل شباهت ساختاری و عملکردی به ماتریکس خارج سلولی (ECM) طبیعی، محیط مناسبی برای چسبندگی، تکثیر و تمایز سلولی فراهم می کنند. همچنین فناوری چاپ زیستی سه بعدی و استفاده از جوهرهای زیستی برپایه پلیمرهای زیستی، امکان تولید ساختارهای پیچیده و قابل کنترل را در مهندسی بافت فراهم کرده اند. در کنار این پیشرفت ها، استفاده از نانوالیاف و نانوکامپوزیت ها موجب بهبود خواص مکانیکی و زیستی داربست ها شده و شباهت بیشتری به ساختار طبیعی بافت ایجاد کرده است. با وجود این پیشرفت ها، چالش هایی مانند رگ زایی ناکافی، پاسخ های ایمنی، کنترل نرخ تخریب زیستی و انتقال فناوری به مقیاس بالینی همچنان از محدودیت های اصلی این حوزه به شمار می روند. به طور کلی، روند فعلی پژوهش ها به سمت طراحی زیست مواد هوشمند، چندمنظوره و شخصی سازی شده حرکت می کند تا بتوانند تعاملات سلولی را با دقت بیشتری کنترل کرده و فرایند بازسازی بافت را بهبود بخشند.

کلیدواژه ها:

زیست مواد ، مهندسی بافت ، هیدروژل ، چاپ زیستی سه بعدی ، نانوبیومتریال