Avances recientes en andamios cardíacos diseñados por ingeniería de tejidos: el progreso y la brecha en la imitación de los comportamientos mecánicos del miocardio nativo
Autores: Baghersad, Somayeh; Sathish Kumar, Abinaya; Kipper, Matt J.; Popat, Ketul; Wang, Zhijie
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Avances recientes en andamios cardíacos diseñados por ingeniería de tejidos: el progreso y la brecha en la imitación de los comportamientos mecánicos del miocardio nativo
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales para aplicaciones biomédicas
Palabras clave
Insuficiencia cardíaca
Ingeniería de tejidos
Andamios cardíacos
Comportamientos mecánicos
Andamios sintéticos
Terapias regenerativas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
La insuficiencia cardíaca es la principal causa de muerte en los EE. UU. y en todo el mundo. A pesar de la terapia moderna, persisten desafíos para rescatar el órgano dañado que contiene células con una tasa de proliferación muy baja después del nacimiento. Los desarrollos en ingeniería y regeneración de tejidos ofrecen nuevas herramientas para investigar la patología de las enfermedades cardíacas y desarrollar estrategias terapéuticas para los pacientes con insuficiencia cardíaca. Los andamios cardíacos diseñados con ingeniería de tejidos deben ser diseñados para proporcionar propiedades estructurales, bioquímicas, mecánicas y/o eléctricas similares a los tejidos nativos del miocardio. Esta revisión se centra principalmente en los comportamientos mecánicos de los andamios cardíacos y su importancia en la investigación cardíaca. Específicamente, resumimos el desarrollo reciente de andamios sintéticos (incluidos los hidrogeles) que han logrado varios tipos de comportamiento mecánico: elasticidad no lineal, anisotropía y viscoelasticidad, todos los cuales son característicos del miocardio y las válvulas cardíacas. Para cada tipo de comportamiento mecánico, revisamos los métodos de fabricación actuales para permitir el comportamiento mecánico biomimético, las ventajas y limitaciones de los andamios existentes, y cómo el entorno mecánico afecta las respuestas biológicas y/o los resultados del tratamiento para las enfermedades cardíacas. Por último, discutimos los desafíos restantes en este campo y sugerencias para futuras direcciones para mejorar nuestra comprensión del control mecánico sobre la función cardíaca e inspirar mejores terapias regenerativas para la restauración del miocardio.
Descripción
La insuficiencia cardíaca es la principal causa de muerte en los EE. UU. y en todo el mundo. A pesar de la terapia moderna, persisten desafíos para rescatar el órgano dañado que contiene células con una tasa de proliferación muy baja después del nacimiento. Los desarrollos en ingeniería y regeneración de tejidos ofrecen nuevas herramientas para investigar la patología de las enfermedades cardíacas y desarrollar estrategias terapéuticas para los pacientes con insuficiencia cardíaca. Los andamios cardíacos diseñados con ingeniería de tejidos deben ser diseñados para proporcionar propiedades estructurales, bioquímicas, mecánicas y/o eléctricas similares a los tejidos nativos del miocardio. Esta revisión se centra principalmente en los comportamientos mecánicos de los andamios cardíacos y su importancia en la investigación cardíaca. Específicamente, resumimos el desarrollo reciente de andamios sintéticos (incluidos los hidrogeles) que han logrado varios tipos de comportamiento mecánico: elasticidad no lineal, anisotropía y viscoelasticidad, todos los cuales son característicos del miocardio y las válvulas cardíacas. Para cada tipo de comportamiento mecánico, revisamos los métodos de fabricación actuales para permitir el comportamiento mecánico biomimético, las ventajas y limitaciones de los andamios existentes, y cómo el entorno mecánico afecta las respuestas biológicas y/o los resultados del tratamiento para las enfermedades cardíacas. Por último, discutimos los desafíos restantes en este campo y sugerencias para futuras direcciones para mejorar nuestra comprensión del control mecánico sobre la función cardíaca e inspirar mejores terapias regenerativas para la restauración del miocardio.