Σχεδιασμός Πολυλειτουργικού Bιοαντιδραστήρα για την in vitro Δυναμική Καλλιέργεια των Κυττάρων - Iosif, George (Department of Mechanical and Materials Engineering, 2021)
Εδώ και χρόνια, θεραπείες βασισμένες στα κύτταρα, χρησιμοποιούνται στην μεταχείριση και θεραπεία ιστών που έχουν χαμηλή αναγεννητική ικανότητα όπως τον τένοντα, χόνδρο και καρδιακό ιστό. Πιο συγκεκριμένα, η μηχανική ιστών έχει πετύχει τη θεραπεία ιστών των τενόντων κυρίως με τη χρήση των μεσεγχυματικών βλαστοκυττάρων (MSCs). Τα κύτταρα αυτά έχουν την ικανότητα διαφοροποίησης τους σε μια ποικιλία κυττάρων. Έχει αποδειχθεί ότι o πολλαπλασιασμός, η διαφοροποίηση και η ενεργοποίηση των κυττάρων επηρεάζονται άμεσα από τις συνθήκες καλλιέργειας τους αλλά και του εμβιομηχανικού φορτίου που τους ασκείται. Οι συνθήκες καλλιέργειας εξαρτώνται κυρίως από τον επιθυμητό ιστό, και συνήθως αυτές οι συνθήκες μιμούνται το φυσικό περιβάλλον αυτού του ιστού. Η δημιουργία αυτών των συγκεκριμένων συνθηκών καλλιέργειας, πραγματοποιείται μέσω μιας συσκευής που ονομάζεται βιοαντιδραστήρας. Στόχος της συγκεκριμένης εργασίας είναι ο σχεδιασμός ενός πολυλειτουργικού βιοαντιδραστήρα ο οποίος θα μιμείται το φυσικό περιβάλλον που είναι γύρω από τους ιστούς του τένοντα και θα ασκεί δύο είδους φορτία σε ικρίωμα όπου έχουν σπαρθεί τα MSCs. Το πρώτο είδος φόρτισης στο οποίο θα υποβληθεί το ικρίωμα είναι ο εφελκυσμός και η συμπίεση, και το δεύτερο είδος φόρτισης θα είναι η άσκηση διατμητικής τάσης μέσω ροής ρευστού. Με τον συνδυασμό αυτών των φορτίων, αναμένεται ότι τα MSCs θα προετοιμαστούν και θα καθοδηγηθούν in vitro (για μεταμόσχευση) ώστε να διατηρήσουν την ανάπτυξη ιστών in vivo.
Keywords: Bioreactor, Tissue Engineering, Tendon reconstruction; Bιοαντιδραστήρας, τένοντας, MSCs, εφελκυσμός, συμπίεση, διατμητική τάση, ικρίωμα