مهندسی بافت به مجموعه فرایند هایی گفته میشود  که منجر به تولید بافت میشوند تا به منظور ترمیم ، بهبود عملکرد و یا غربالگری های دارویی مورد استفاده قرار گیرند. امروزه بسیاری از نمونه های ساخته شده حاصل از این فرایند در استفاده های بالینی وجود دارند ( ساختار هایی مانند پوست ، غضروف و استخوان و …) . علاوه بر این موارد، دانشمندان در حال تحقیق و آزمایش برای ساخت بافت هایی مانند پانکراس ، کبد و عروق خونی در حیوانات اند. توجه شود که سازه های حاصل از مهندسی بافت با سازه های دندانپزشکی مانند ایمپلنت که ساختاری بدون بافت زنده هستند تفاوت دارد.

انواع سلول ها برای شروع مهندسی بافت :
1 .اتولوگ : سلول یا بافت اولیه از خود فرد در حال درمان گرفته میشود .
2 .آلوژنیک : سلول دریافت شده از فردی متفاوت اما از همان گونه است ؛ مانند گونه انسان .
3 .زنوژنیک : سلول از گونه ای متفاوت دریافت میشود برای مثال گونه ای به جز انسان.

3 جزء کلیدی در مهندسی بافت :
جزء اول شامل یک بافت یا یک نمونه سلولی است که بذر و نقطه شروع فرایند را تشکیل میدهد.مورد دوم داربست است که بذر را نگه داشته و هدایت آن برای رسیدن به شکل و مکان مورد نظر را بر عهده دارد و جزء سوم محیط است که شامل مواد غذایی و سیگنال دهنده ها است ؛ این مواد باعث رشد بافت و سلول شده و آنها را به سمت خواص بیولوژیکی مورد انتظار ( اندازه ، شکل هندسی و ویژگی های عملکردی ) هدایت می کند.

داربست (scaffold)
داربست ها ساختار هایی متخلخل هستند که نقش ماتریکس خارج سلولی را ایفا میکنند و دارای عوامل رشد هستند. این ساختار ها به دو صورت استفاده میشوند.در حالت اول ، سلول ها در محیط آزمایشگاه بر روی داربست رشد داده میشوند و در حالت دوم، یک داربست غیر سلولی را وارد بدن بیمار میکنند تا با هدایت سلول ها ، بافت آسیب دیده درمان شود. در هردو حالت داربست باید با رشد بافت تخریب شود و درنهایت با رشد کامل بافت و ترمیم آن دیگر داربستی وجود نخواهد داشت.
داربست ها در حفظ سلولها ، تأمین عوامل بیوشیمیایی ، انتشار مواد مغذی حیاتی سلولی و … نقش دارند.

بیو راکتور (bioreactor)

فرایند مهندسی بافت، برای تنظیم  مقادیری مانند شکل هندسی و ویژگی‌های عملکردی زیستی در یک بیوراکتور طراحی  میشود. علاوه بر این ، بیوراکتور کنترل فشار و دما و برنامه های حرکتی خاص مانند هم زدن و چرخش را فراهم می کند.

سلول های بنیادی
سلول های بنیادی انواع مختلفی دارند؛ از جمله سلول های بنیادی بالغ و جنینی . سلول های بنیادی بالغ توانایی تمایز به یک نوع سلول و بافت را دارند مثل ماهیچه ، استخوان و یا پوست . سلول های بنیادی جنینی توانایی تمایز به تمامی انواع سلول ها را دارند و همین موضوع ، چالشی بزرگ برای مهندسین بافت است چراکه هدایت آنها برای تمایز به یک سلول خاص فرایندی دشوار و پیچیده است و به همین علت اصولا از سلول های بنیادی بالغ استفاده میشود.

چالش ها :
رگ های خونی در بدن وظیفه انتقال اکسیژن ، دفع سموم و انتقال مواد غذایی را برعهده دارند . یکی از چالش های بزرگ مهندسین بافت نیاز به عروق خونی برای بافت مورد نظر است . برای مثال، دریچه های قلب مهندسی شده میتوانند بدون عروق خونی عمل کنند چراکه توسط خون احاطه شده و مواد مغذی و اکسیژن را دریافت میکنند. در حالی که کبد یا پانکراس مهندسی شده باید دارای عروق خونی داخلی باشند.

منابع:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S136970211170058X

https://www.biolinscientific.com/blog/what-is-tissue-engineering