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INTRODUCCIÓN

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Conforme avanzan los tratamientos médicos, ahora podemos establecer objetivos de manera realista para el reemplazo funcional de casi todos los órganos o tejidos enfermos. En las décadas anteriores se identificaron limitaciones en las soluciones mecánicas para la disfunción de órganos y tejidos, entre las que se encuentran diálisis, válvulas cardiacas mecánicas, implantes ortopédicos metálicos y mallas no absorbibles para la reparación de hernias. La ingeniería de tejidos tiene objetivos amplios que incluyen desarrollo de órganos, la eliminación del tiempo de espera para trasplantes como hígado y riñón, creación de reemplazos de tejidos vivos para tejidos blandos, hueso, cartílago, aponeurosis y virtualmente cualquier estructura del cuerpo.

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MATERIALES Y ESTRUCTURAS (ARMAZONES) BÁSICAS PARA INGENIERÍA DE TEJIDOS

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La principal estructura mecánica de soporte para cualquier tejido de bioingeniería es su armazón. Estas estructuras tridimensionales a menudo están compuestas de varios materiales y sostienen a las células vivas necesarias para dar origen a un tejido funcional (fig. 69-1). Las propiedades mecánicas de las armazones, tales como la fuerza y elasticidad, deben corresponder con las propiedades mecánicas del tejido a sustituir. Además, las células responden a las señales del medio ambiente de tal manera que el armazón debe imitar al tejido deseado para lograr la alineación celular deseada y la disposición tridimensional de las células.

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Figura 69-1

Esquema de los principios básicos en ingeniería de tejidos. (Tomada de R Langer, J Vacanti: Science 260:1993; con autorización.)

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Los materiales ideales para crear las estructuras de ingeniería de tejidos son materiales reabsorbibles que se degradan con el tiempo. Durante la reabsorción, el tejido de bioingeniería es remodelado por los procesos normales de curación, dejando sólo tejido celular vivo con tejido conjuntivo natural de sostén. Se están desarrollando muchos implantes u órganos usando los principios de ingeniería de tejidos con materiales no reabsorbibles. Estas tecnologías, como los dispositivos de asistencia pulmonares, hepáticos e implantes compuestos con materiales reabsorbibles y no reabsorbibles para reparación ortopédica y de hernia, representan un importante paso hacia el desarrollo de armazones completamente reabsorbibles para todos los tejidos. La investigación actual está enfocada sobre polímeros sintéticos reabsorbibles (p. ej., ácido poliglicólico, poliuretanos reabsorbibles, ácido sebácico con poliglicerol); polímeros naturales (p. ej., colágena, fibrina) y minerales (p. ej., trifosfato de calcio). Los materiales para armazones pueden ser complementados con factores de crecimiento y otras citocinas para mejorar la incorporación y diferenciación celulares. Otras modificaciones de superficie, incluyendo su textura y recubrimientos de proteínas o anticuerpos pueden mejorar la adhesión y migración celular.

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El tejido conjuntivo u órganos carentes de células (descelularizados) representan un área de rápido desarrollo de materiales para ingeniería de tejidos. Se ha demostrado que corazones descelularizados y recelularizados con células miocárdicas funcionan in vitro; la investigación se enfoca a expandir este método a otros órganos, como pulmón e hígado, ...

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