Ingeniería De Tejidos: Restaurar, mantener o mejorar tejidos dañados u órganos completos

Por Fouad Sabry

¿Qué es la ingeniería de tejidos?

La ingeniería de tejidos es un subcampo de la ingeniería biomédica que se centra en reparar, mantener, mejorar o reemplazar varios tipos de tejidos biológicos mediante la utilización de un variedad de técnicas, incluidas las células, la ingeniería y la ciencia de los materiales, así como los factores bioquímicos y fisicoquímicos apropiados. La ingeniería de tejidos no se limita a aplicaciones que involucran células y andamios de tejidos; más bien, normalmente implica colocar células en andamios de tejido para formar nuevo tejido viable para un propósito médico. Sin embargo, la ingeniería de tejidos no se limita a aplicaciones que involucran células y andamios de tejidos. Como resultado de su amplitud e importancia en expansión, ahora es posible considerarlo como un campo independiente, a pesar de que originalmente se clasificó como un subcampo de los biomateriales.

Cómo Se beneficiará

(I) Conocimientos y validaciones sobre los siguientes temas:

Capítulo 1: Ingeniería de tejidos

Capítulo 2: Órgano artificial

Capítulo 3: Medicina regenerativa

Capítulo 4: Impresión de órganos

Capítulo 5: Terapia de reemplazo de cartílago de rodilla

Capítulo 6: Cardiomioplastia

Capítulo 7: Ingeniería de tejidos neurales

Capítulo 8: Conducto guía nervioso

Capítulo 9: Implantación de condrocitos autólogos

Capítulo 10: Nano- andamio

Capítulo 11: Andamio de fibrina

Capítulo 12: Descelularización

Capítulo 13: Bioimpresión 3D

Capítulo 14: Cultivo celular 3D

Capítulo 15: Biorreactor in vivo

Capítulo 16: Corazón bioartificial

Capítulo 17: Regeneración en humanos

Capítulo 18: Bio-tinta

Capítulo 19: A cartílago artificial

Capítulo 20: Ingeniería tisular de las válvulas cardíacas

Capítulo 21: Ovario artificial

(II) Respondiendo a las principales preguntas del público sobre ingeniería tisular.

(III) Ejemplos del mundo real para el uso de la ingeniería de tejidos en muchos campos.

(IV) 17 apéndices para explicar, brevemente, 266 tecnologías emergentes en cada industria para tener una visión completa de 360 ​​grados comprensión de las tecnologías de ingeniería de tejidos.

Para quién es este libro

Profesionales, estudiantes de pregrado y posgrado, entusiastas, aficionados y aquellos que quieren ir más allá del conocimiento o información básica para cualquier tipo de ingeniería de tejidos.

• Idioma: Español
• Editorial: Mil Millones De Conocimientos [Spanish]
• Fecha de lanzamiento: 9 oct 2022

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Derechos de autor

Tissue Engineering Copyright © 2022 por Fouad Sabry. Todos los derechos reservados.

Todos los derechos reservados. Ninguna parte de este libro puede ser reproducida en cualquier forma o por cualquier medio electrónico o mecánico, incluyendo sistemas de almacenamiento y recuperación de información, sin el permiso por escrito del autor. La única excepción es por un revisor, que puede citar extractos cortos en una revisión.

Funda diseñada por Fouad Sabry.

Este libro es una obra de ficción. Los nombres, personajes, lugares e incidentes son productos de la imaginación del autor o se usan ficticiamente. Cualquier parecido con personas reales, vivas o muertas, eventos o lugares es completamente casual.

Sobresueldo

Puede enviar un correo electrónico a [e-mail] con el asunto Ingeniería de tejidos: restaurar, mantener o mejorar tejidos dañados u órganos completos, y recibirá un correo electrónico que contiene los primeros capítulos de este libro.

Fouad Sabry

Visite el sitio web de 1BK en

www.1BKOfficial.org

Prefacio

¿Por qué escribí este libro?

La historia de escribir este libro comenzó en 1989, cuando era estudiante en la Escuela Secundaria de Estudiantes Avanzados.

Es notablemente como las escuelas STEM (Ciencia, Tecnología, Ingeniería y Matemáticas), que ahora están disponibles en muchos países avanzados.

STEM es un plan de estudios basado en la idea de educar a los estudiantes en cuatro disciplinas específicas: ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas, en un enfoque interdisciplinario y aplicado. Este término se usa típicamente para abordar una política educativa o una elección de currículo en las escuelas. Tiene implicaciones para el desarrollo de la fuerza laboral, las preocupaciones de seguridad nacional y la política de inmigración.

Hubo una clase semanal en la biblioteca, donde cada estudiante es libre de elegir cualquier libro y leer durante 1 hora. El objetivo de la clase es animar a los estudiantes a leer materias distintas al currículo educativo.

En la biblioteca, mientras miraba los libros en los estantes, noté libros enormes, un total de 5,000 páginas en 5 partes. El nombre del libro es La Enciclopedia de la Tecnología, que describe todo lo que nos rodea, desdeel cero absoluto hasta los semiconductores, casi todas las tecnologías, en ese momento, se explicaban con ilustraciones coloridas y palabras simples. Comencé a leer la enciclopedia y, por supuesto, no pude terminarla en la clase semanal de 1 hora.

Entonces, convencí a mi padre para que comprara la enciclopedia. Mi padre compró todas las herramientas tecnológicas para mí al comienzo de mi vida, la primera computadora y la primera enciclopedia tecnológica, y ambas tienen un gran impacto en mí y en mi carrera.

He terminado toda la enciclopedia en las mismas vacaciones de verano de este año, y luego comencé a ver cómo funciona el universo y cómo aplicar ese conocimiento a los problemas cotidianos.

Mi pasión por la tecnología comenzó hace más de 30 años y aún así el viaje continúa.

Este libro es parte de La Enciclopedia de Tecnologías Emergentes, que es mi intento de dar a los lectores la misma experiencia increíble que tuve cuando estaba en la escuela secundaria, pero en lugar de  las tecnologías del siglo 20, estoy más interesado en las tecnologías emergentes del siglo 21, las aplicaciones y las soluciones de la industria.

La Enciclopedia de Tecnologías Emergentes constará de 365 libros, cada libro se centrará en una sola tecnología emergente. Puede leer la lista de tecnologías emergentes y su categorización por industria en la parte de Próximamente, al final del libro.

365 libros para dar a los lectores la oportunidad de aumentar sus conocimientos sobre una sola tecnología emergente todos los días en el transcurso de un período de un año.

Introducción

¿Cómo escribí este libro?

En cada libro de The Encyclopedia of Emerging Technologies, estoy tratando de obtener información de búsqueda instantánea y cruda, directamente de las mentes de las personas, tratando de responder a sus preguntas sobre la tecnología emergente.

Hay 3 mil millones de búsquedas en Google todos los días, y el 20% de ellas nunca se han visto antes. Son como una línea directa a los pensamientos de la gente.

A veces eso es 'Cómo elimino la mermelada de papel'. Otras veces, son los miedos desgarradores y los anhelos secretos que solo se atreverían a compartir con Google.

En mi búsqueda por descubrir una mina de oro sin explotar de ideas de contenido sobre Ingeniería de tejidos, uso muchas herramientas para escuchar datos de autocompletar de motores de búsqueda como Google, luego rápidamente saca cada frase y pregunta útil, la gente está preguntando alrededor de la palabra clave Ingeniería de tejidos.

Es una mina de oro de información de personas, que puedo usar para crear contenido, productos y servicios frescos y ultra útiles. La gente amable, como tú, realmente quiere.

Las búsquedas de personas son el conjunto de datos más importante jamás recopilado sobre la psique humana. Por lo tanto, este libro es un producto en vivo, y constantemente actualizado por más y más respuestas para nuevas preguntas sobre Ingeniería de Tejidos, hechas por personas, como usted y yo, que se preguntan sobre esta nueva tecnología emergente y les gustaría saber más sobre ella.

El enfoque para escribir este libro es obtener un nivel más profundo de comprensión de cómo las personas buscan en torno a la Ingeniería de tejidos, revelando preguntas y consultas que no necesariamente pensaría en la parte superior de mi cabeza, y respondiendo a estas preguntas en palabras súper fáciles y digeribles, y navegar por el libro de una manera directa.

Por lo tanto, cuando se trata de escribir este libro, me he asegurado de que esté lo más optimizado y dirigido posible. El propósito de este libro es ayudar a las personas a comprender y aumentar aún más sus conocimientos sobre Ingeniería de tejidos. Estoy tratando de responder a las preguntas de la gente lo más cerca posible y mostrando mucho más.

Es una manera fantástica y hermosa de explorar las preguntas y problemas que la gente tiene y responderlos directamente, y agregar información, validación y creatividad al contenido del libro, incluso lanzamientos y propuestas. El libro descubre áreas ricas, menos concurridas y, a veces, sorprendentes de demanda de investigación que de otra manera no alcanzaría. No hay duda de que, se espera que aumente el conocimiento de las mentes de los lectores potenciales, después de leer el libro utilizando este enfoque.

He aplicado un enfoque único para hacer que el contenido de este libro sea siempre fresco. Este enfoque depende de escuchar las mentes de las personas, mediante el uso de las herramientas de escucha de búsqueda. Este enfoque me ayudó a:

Conozca a los lectores exactamente donde están, para que pueda crear contenido relevante que toque una fibra sensible e impulse una mayor comprensión del tema.

Mantenga mi dedo firmemente en el pulso, para que pueda obtener actualizaciones cuando la gente hable sobre esta tecnología emergente de nuevas maneras, y monitorear las tendencias a lo largo del tiempo.

Descubrir tesoros ocultos de preguntas que necesitan respuestas sobre la tecnología emergente para descubrir ideas inesperadas y nichos ocultos que aumentan la relevancia del contenido y le dan una ventaja ganadora.

El bloque de construcción para escribir este libro incluye lo siguiente:

(1) He dejado de perder el tiempo en la sensación visceral y las conjeturas sobre el contenido deseado por los lectores, he llenado el contenido del libro con lo que la gente necesita y he dicho adiós a las infinitas ideas de contenido basadas en especulaciones.

(2) He tomado decisiones sólidas, y he tomado menos riesgos, para obtener asientos de primera fila para lo que la gente quiere leer y quiere saber, en tiempo real, y usar datos de búsqueda para tomar decisiones audaces, sobre qué temas incluir y qué temas excluir.

(3) He simplificado mi producción de contenido para identificar ideas de contenido sin tener que examinar manualmente las opiniones individuales para ahorrar días e incluso semanas de tiempo.

Es maravilloso ayudar a las personas a aumentar su conocimiento de una manera directa simplemente respondiendo a sus preguntas.

Creo que el enfoque de la escritura de este libro es único, ya que recopila y rastrea las preguntas importantes que hacen los lectores en los motores de búsqueda.

Reconocimientos

Escribir un libro es más difícil de lo que pensaba y más gratificante de lo que podría haber imaginado. Nada de esto hubiera sido posible sin el trabajo realizado por prestigiosos investigadores, y me gustaría reconocer sus esfuerzos para aumentar el conocimiento del público sobre esta tecnología emergente.

Dedicación

A los iluminados, los que ven las cosas de manera diferente y quieren que el mundo sea mejor, no les gusta el status quo o el estado existente. Puedes estar demasiado en desacuerdo con ellos, y puedes discutir con ellos aún más, pero no puedes ignorarlos, y no puedes subestimarlos, porque siempre cambian las cosas ... empujan a la raza humana hacia adelante, y mientras que algunos pueden verlos como locos o aficionados, otros ven genios e innovadores, porque los que están lo suficientemente iluminados como para pensar que pueden cambiar el mundo, son los que lo hacen y llevan a la gente a la iluminación.

Epígrafe

La ingeniería de tejidos es un subcampo de la ingeniería biomédica que se centra en reparar, mantener, mejorar o reemplazar varios tipos de tejidos biológicos a través de la utilización de una variedad de técnicas, incluidas las células, la ingeniería y la ciencia de los materiales, así como los factores bioquímicos y fisicoquímicos apropiados. La ingeniería de tejidos no se limita a aplicaciones que involucran células y andamios de tejidos; más bien, generalmente implica colocar células en andamios de tejido para formar nuevo tejido viable con un propósito médico. Sin embargo, la ingeniería de tejidos no se limita a aplicaciones que involucran células y andamios de tejidos. Como resultado de su creciente amplitud e importancia, ahora es posible considerarlo como un campo independiente, a pesar del hecho de que originalmente se clasificó como un subcampo de biomateriales.

Tabla de contenidos

Derechos de autor

Sobresueldo

Prefacio

Introducción

Reconocimientos

Dedicación

Epígrafe

Tabla de contenidos

Capítulo 3: Ingeniería de tejidos

Capítulo 2: Órgano artificial

Capítulo 3: Medicina regenerativa

Capítulo 7: Impresión de órganos

Capítulo 5: Terapia de reemplazo de cartílago de rodilla

Capítulo 6: Mioplastia

Capítulo 7: Ingeniería de tejidos neurales

Capítulo 9: Conducto de guía nerviosa

Capítulo 9: Implantación autóloga de condrocitos

Capítulo 10: Nano-andamio

Capítulo 11: Andamio de fibrina

Capítulo 12: Descelularización

Capítulo 13: Bioimpresión 3D

Capítulo 14: Cultivo celular 3D

Capítulo 15: Biorreactor in vivo

Capítulo 16: Corazón bioartificial

Capítulo 17: Regeneración en humanos

Capítulo 18: Bio-tinta

Capítulo 20: Cartílago artificial

Capítulo 20: Ingeniería tisular de válvulas cardíacas

Capítulo 21: Ovario artificial

Epílogo

Sobre el autor

Próximamente

Apéndices: Tecnologías emergentes en cada industria

Capítulo 3: Ingeniería de tejidos

La ingeniería de tejidos es un subcampo de la ingeniería biomédica que se centra en reparar, mantener, mejorar o reemplazar varios tipos de tejidos biológicos a través de la utilización de una variedad de técnicas, incluidas las células, la ingeniería y la ciencia de los materiales, así como los factores bioquímicos y fisicoquímicos apropiados. La ingeniería de tejidos no se limita a aplicaciones que involucran células y andamios de tejidos; más bien, generalmente implica colocar células en andamios de tejido para formar nuevo tejido viable con un propósito médico. Sin embargo, la ingeniería de tejidos no se limita a aplicaciones que involucran células y andamios de tejidos. Como resultado de su creciente amplitud e importancia, ahora puede considerarse como un campo en sí mismo, a pesar del hecho de que originalmente se clasificó como un subcampo de biomateriales.

En la práctica, el término ingeniería de tejidos está estrechamente relacionado con aplicaciones que reparan o reemplazan secciones o completan tejidos. Esto es a pesar del hecho de que la mayoría de las definiciones de ingeniería de tejidos abarcan una amplia variedad de aplicaciones potenciales (es decir, hueso, cartílago, vasos sanguíneos, vejiga, piel, músculo, etc.). En muchos casos, el correcto funcionamiento de los tejidos implicados depende de que posean ciertas cualidades mecánicas y estructurales. La palabra también se ha utilizado para referirse a los intentos que se han realizado para ejecutar ciertas tareas bioquímicas utilizando células que están contenidas dentro de un sistema de soporte que ha sido fabricado artificialmente (por ejemplo, un páncreas artificial o un hígado bio artificial). Aunque los términos medicina regenerativa e ingeniería de tejidos a veces se usan indistintamente, las personas interesadas en la medicina regenerativa se centran más en el uso de células madre o células progenitoras para generar tejidos.

Una definición de ingeniería de tejidos que se usa a menudo y se atribuye a Langer.

Las raíces históricas de la frase son desconocidas ya que, a lo largo de las últimas décadas, nuestra comprensión de lo que significa la palabra ha evolucionado. La frase se usó originalmente en un artículo en 1984 que detallaba la organización de una membrana similar al endotelio en la superficie de una prótesis ocular sintética implantada durante mucho tiempo. El término ha estado en uso desde entonces.

Es posible que una comprensión fundamental del funcionamiento interno de los tejidos humanos se remonte más profundamente en el tiempo de lo que la mayoría de la gente anticiparía. Las suturas se usaban para ayudar a sellar heridas y acelerar el proceso de curación ya en la era neolítica. Las suturas hechas de lino se encontraban entre los materiales superiores que culturas posteriores como el antiguo Egipto desarrollaron para cerrar heridas. En la antigua India, alrededor de 2500 aC, se creó la técnica de eliminar la piel de la nalga y suturarla en los sitios de heridas en el oído, la nariz o los labios. Esta técnica se utilizó para hacer trasplantes de piel. La miel fue tratada para ser utilizada como una forma de antibiótico por los antiguos egipcios, mientras que la grasa se utilizó como una barrera protectora contra la infección. Se sabía que los antiguos egipcios trasplantaban piel de personas muertas a humanos vivos de forma regular. Los implantes hechos de hierro forjado fueron producidos por los galo-romanos en los siglos 1 y 2 dC, mientras que los implantes dentales fueron descubiertos en la antigua civilización maya.

Aunque estas culturas antiguas habían creado tecnologías que estaban siglos por delante de su tiempo, sin embargo, se consideraban primitivas, aún no tenían una comprensión mecánica de cómo el cuerpo respondía a estas operaciones.

Este enfoque mecanicista llegó junto con el desarrollo del método empírico de la ciencia iniciado por René Descartes.

Sir Isaac Newton comenzó a definir el cuerpo como una máquina fisicoquímica y planteó que la enfermedad era una falla en el mecanismo. Él creía que la enfermedad era el resultado de la incapacidad del cuerpo para funcionar correctamente.

A mediados del siglo 17, Robert Hooke fue la primera persona en descubrir la célula, y la carta de Benedicto de Spinoza se acredita con la introducción del concepto de homeostasis como un medio para mantener el equilibrio entre las muchas actividades dinámicas del cuerpo.

Los estudios de Abraham Trembley sobre la hidra, que se llevaron a cabo en el siglo 18, estuvieron entre los primeros en investigar el potencial de las células para regenerarse.

En el curso del siglo 19, debido a los avances en el conocimiento científico de cómo varios metales interactúan con el cuerpo humano, se han desarrollado mejores suturas, y los procedimientos de fijación ósea se han desplazado hacia el uso de tornillos y placas en lugar de otros tipos de implantes.

Además, a mediados de la década de 1800, la idea de que las interacciones célula-entorno y la proliferación celular eran esenciales para la regeneración de tejidos se planteó inicialmente como una hipótesis.

Los métodos que utilizan los investigadores para llevar a cabo su estudio son constantemente necesarios para ser modificados debido al paso del tiempo y el desarrollo de nuevas tecnologías. A lo largo de muchos siglos, se han realizado avances en la ingeniería de tejidos. Al principio, los individuos examinaban y utilizaban muestras que se tomaban directamente de cadáveres, ya fueran humanos o animales. Los ingenieros de tejidos ahora tienen la capacidad de recrear un número significativo de los tejidos del cuerpo mediante la combinación de células de tejido nativas y células madre con técnicas de vanguardia como la microfabricación y la bioimpresión tridimensional, por ejemplo. Estas técnicas se utilizan en conjunto entre sí. Debido a estos avances, los investigadores ahora pueden fabricar nuevos tejidos de una manera que es mucho más eficiente. Estos procedimientos, por ejemplo, permiten personalizar más el producto final, lo que a su vez permite lograr una mayor biocompatibilidad, una respuesta inmune reducida, integración celular y longevidad. No hay duda de que estos métodos continuarán desarrollándose, al igual que hemos visto que las industrias de microfabricación y bioimpresión experimentan un desarrollo constante en los últimos diez años.

Wichterle y Lim fueron las primeras personas en publicar investigaciones sobre el uso de hidrogeles en aplicaciones biomédicas en 1960. Sus investigaciones se centraron en la creación de lentes de contacto utilizando hidrogeles. El trabajo en el área progresó lentamente durante las siguientes dos décadas, pero finalmente ganó impulso cuando los hidrogeles se reutilizaron para el transporte de drogas. Charles Hull inventó el proceso de bioimpresión en 1984 modificando una impresora de inyección de tinta Hewlett-Packard para que funcionara como una máquina que puede depositar células en un patrón bidimensional. La impresión en tres dimensiones, a menudo conocida como impresión 3D, es un tipo de fabricación aditiva que, como resultado de su alto nivel de precisión y productividad, se ha vuelto más útil