Designkriterien für ein modulares, gewebeengineered Konstrukt

Ein modulares Konstrukt, das durch die Montage diskreter Mikroskalenelemente erstellt wurde, wurde vorgeschlagen, um die Konstruktion großer, vaskularisierter Gewebe mit mehreren Zelltypen zu ermöglichen. Eine einfache theoretische Analyse der Entwurfsbeschränkungen, die für ein modulares Konstrukt relevant sind, wurde durchgeführt und verwendet, um die nutzbaren Betriebsbereiche des Geräts zu definieren. Die Analyse nahm an, dass die primäre Entwurfsbeschränkung der operative Wand-Schubspannung war, die zu einer nicht-thrombogenen Endothelzellschicht führen würde. Am unteren Ende des wünschenswerten Schubbereichs begrenzte die Sauerstoffverarmung (über die Länge des Konstrukts) die maximal zulässige Konstruktionslänge, während am oberen Ende dieses Schubbereichs der Druckunterschied des Konstrukts die maximale Konstruktionslänge begrenzte. Um einen Vergleich mit der theoretischen Analyse zu ermöglichen, wurden reale Konstrukte montiert, und die Porosität des Konstrukts wurde unter Verwendung von Profilen des Oberflächenstroms - Druckunterschieds bewertet. Signifikante Abweichungen von der idealen Konstruktporosität wurden für weiche Kollagengel-Konstrukte beobachtet. Die Verbesserung der mechanischen Eigenschaften des Moduls durch die Verwendung von Poloxamin anstelle von Kollagen als Modulmaterial ermöglichte es, Konstrukte näher am Ideal zu montieren. Mit solchen Verbesserungen bietet das modulare Tissue Engineering eine machbare Strategie für die Entwicklung klinisch relevanter ganzorganersetzender Lösungen.