Modelli tissutali 3D auto-organizzati: Fondamenti, progettazione ed esperimenti

Titolo originale:

Self-Organized 3D Tissue Patterns: Fundamentals, Design, and Experiments

Contenuto del libro:

Le terapie per la rigenerazione di tessuti e organi danneggiati hanno attirato molta attenzione. Per rigenerare in modo efficiente le funzioni dei tessuti e degli organi viventi, sono stati fatti diversi tentativi di utilizzare gli scaffold per "modellare" strutture di tessuto artificiale.

Tuttavia, la complessità strutturale dei tessuti ricostituiti è limitata dalla precisione meccanica delle impalcature, che causano ancora problemi derivanti dalla loro degradazione, dalle reazioni immunogeniche e così via. Si sta anche comprendendo che, in ultima analisi, l'approccio migliore potrebbe essere quello di affidarsi alle innate proprietà di auto-organizzazione delle cellule e alla capacità rigenerativa dell'organismo stesso. Questo libro studia il meccanismo di formazione ed evoluzione dei pattern 3D in cellule multipotenti incorporate in idrogeli semisintetici 3D e la metodologia di controllo dei pattern auto-organizzati.

Gli autori dimostrano teoricamente e sperimentalmente diversi tipi di formazione di pattern 3D topologici da parte di cellule in una matrice 3D in vitro, che possono essere modellati e previsti da modelli matematici basati sulle dinamiche di reazione-diffusione di vari spunti chimici, fisici e meccanici. Lo studio, incentrato sulla formazione di pattern 3D da parte delle cellule, fornisce (i) una prospettiva unica per la comprensione delle strutture tissutali 3D auto-organizzate basate sull'instabilità di Turing, (ii) lo schema per controllare razionalmente l'auto-organizzazione cellulare tramite fattori esogeni o interfacce interne personalizzate all'interno degli idrogel e (iii) un metodo di regolazione elaborato e sofisticato per regolare i comportamenti collettivi delle cellule nelle matrici 3D.