مروری بر کاربرد ایمنی‌درمانی در مهندسی بافت با استفاده از زیست‌مواد: رویکردی نوین در پزشکی بازساختی

یکی از مهم ترین کاربردهای مهندسی بافت، کمک به بازسازی بافت های آسیب دیده است. روش های متفاوتی برای کنترل فرآیند ترمیم و جهت دهی آن به سمت بازسازی کامل بافت استفاده می شود. با توجه به پیشرفت های بسیار زیاد در درک جنبه های مختلف فرآیند ترمیم، مشخص شده است که سیستم ایمنی و فاکتورهای ترشح شده از سلول های آن، نقشی اساسی و بسیار گسترده در این فرآیند دارند و بازسازی بدون حضور سلول های سیستم ایمنی با مشکل مواجه می شود. در حال حاضر، جهت گیری بسیاری از تحقیقات، به سمت استفاده از تکنیک های مهندسی بافت برای تنظیم و کنترل فعالیت سلول های ایمنی در محیط آسیب است. در این رویکرد از کاشت مواد زیستی و داربست ها در بدن، برای تحریک سلول های ایمنی و ترشح سایتوکین های مختلف که باعث ارتقا فرآیند ترمیم می شوند، استفاده می شود. رویکردهای مهندسی زیست مواد با استفاده از تغییر خواص سطحی (مانند توپوگرافی، زبری، تخلخل و اتصالات عرضی)، تغییر شکل و هندسه، تغییر اندازه، تغییر شیمی سطح، رهایش سایتوکین های موثر و استفاده از سلول درمانی، سعی در کنترل و بهبود تاثیر سیستم ایمنی بر فرآیند ترمیم دارد. هدف از این مقاله، مروری بر جنبه های مختلف تاثیر سیستم ایمنی بر ترمیم بافت های مختلف و سپس بیان روش های مهندسی بافت، برای کنترل و تنظیم فعالیت و رفتار سلول های ایمنی شرکت کننده در فرآیند است.

Immune-Mediated Tissue Regeneration Driven by a Biomaterial Scaffold: An Innovative Regenerative Medicine Strategy

One of the most important applications of tissue engineering is aiding in the healing and regeneration of damaged tissues. There are many methods, which can be used to control the healing process and direct it to complete regeneration of the damaged tissue. Considering advances in the understanding of different aspects of the healing process, it is obvious that the immune system and inflammatory factors which are excreted by immune cells play an important role in complete regeneration. Actually, without the presence of the immune system, the healing process would not progress properly. Recently, the direction of researches in immunotherapy is toward using tissue engineering techniques for control and manipulation of the activity of immune cells. In this approach, implantation of biomaterials and scaffolds could be utilized for the stimulation of immune cells and secretion of different cytokines in order to improve the healing process. Biomaterial engineering approaches can manipulate and improve the effectiveness of the immune cells on tissue regeneration process via changing scaffolds surface properties (e.g. topography, roughness, crosslinking, and porosity), shape and geometry, size and surface chemistry and also providing sustainable release of cytokines and cell therapy. In this review, we focus on different aspects of the immune system effects on tissue regeneration. We also overview the tissue engineering methods for control and manipulation of the immune cells, which are participating in the healing process.