Bioreactor de cartílago articulares un dispositivo para el culto y mantenimiento de condrocitos articulares humanos y se puede utilizar para estudiar biología de cartílago y explorar tratamientos. Generalmente consta de múltiples capas de componentes, incluyendo una cámara de cultivo celular, sistema de circulación de fluidos, sensor de presión y controlador de temperatura. Su principio básico es cultivar tejido de cartílago articular sobre una matriz artificial permeable, porosa y elástica y promover su crecimiento y desarrollo a través de estímulos fisiológicos simulados, como el movimiento articular, la presión y el timón. Sus componentes principales incluyen una cámara de cultivo, matriz artificial, sensor de presión, bomba de líquido y sistema de control.
Bioreactor de cartílago articularLas características técnicas se reflejan principalmente en las siguientes esferas:
1. Simulación de condiciones fisiológicas:
simula con precisión el crecimiento in vivo y el ambiente fisiológico de los condrocitos. Esto es esencial para el crecimiento celular, la diferenciación y la formación de tejidos y ayuda a producir productos tejido-ingenieros que se asemejan más estrechamente al cartílago natural. Por ejemplo, controlar la composición de la cultura-medio, la temperatura, el pH y otros parámetros proporciona condiciones adecuadas para los condrocitos.
2. Suministro de estimulación mecánica:
Puede proporcionar diferentes estímulos mecánicos, incluyendo el estrés intermitente/continua y la presión estática. Estos estímulos son importantes para mantener el metabolismo y la función de condrocito normal, pueden promover la síntesis de matriz y la actividad celular, y ayudar a construir tejido cartílago con buenas propiedades mecánicas.
3. Optimización de las condiciones culturales:
Permite un control y optimización precisos de las condiciones culturales. Además del entorno físico básico, como las concentraciones de temperatura, humedad y gas, la composición nutritiva y los niveles hormonales pueden ajustarse según las necesidades de crecimiento de condrocitos y objetivos experimentales para mejorar la eficiencia cultural y la reparación de tejidos.
4. Soporte para múltiples materiales de andamio:
Aloja diferentes materiales de andamio, como el fosfato β-tricalcium (β-TCP). El andamio proporciona condrocitos un espacio de crecimiento tridimensional y apoyo estructural, mientras que el bioreactor proporciona un entorno cultural favorable y una estimulación mecánica que promueve la adherencia celular, la difusión y la proliferación en el andamio.
5. Promoción de la integración y reparación de tejidos:
Un constructo osteocondral cultivado en un bioreactor puede integrar bien con y reparar tejido normal circundante después de implantarse en un animal. Esto ayuda a restaurar la función articular normal y reducir las complicaciones postoperatorias.
6. Reproducibilidad y control:
Comparado con la cultura estática convencional, un sistema bioreactor ofrece mayor reproducibilidad y control. Los procedimientos estandarizados y la configuración de parámetros aseguran resultados comparables y consistentes a través de experimentos y proporcionan soporte técnico confiable para la investigación y aplicaciones de la ingeniería de tejidos de cartílago.
7. Versatilidad:
Se puede utilizar no sólo para la construcción de la cultura y los tejidos con condrocitos, sino también con tecnologías como la edición de genes y la detección de drogas para investigaciones y aplicaciones más amplias. Un sistema biorreactor puede, por ejemplo, estudiar cambios en la expresión gen condrocito bajo diferentes condiciones mecánicas o medicamentos de pantalla y moléculas bioactivas que benefician la reparación de cartílago.