Estimulación Mecánica Bidireccional Habilita el Acoplamiento Biomecánico y la Maduración Funcional en Sistemas...

Área de la Ciencia:

• Ingeniería Biomédica
• Ingeniería de Tejidos
• Investigación Cardiovascular

Sus antecedentes:

• La ingeniería de tejidos arteriales funcionales requiere imitar los entornos mecánicos nativos.
• Los métodos existentes a menudo carecen de las señales dinámicas necesarias para la maduración completa del tejido.
• Los sistemas microfisiológicos arteriales (aMPS) son cruciales para estudiar la función vascular y las enfermedades.

Objetivo del estudio:

• Introducir y validar un enfoque de estimulación bidireccional (estiramiento lateral de sangre y tejido - BTS) para la ingeniería de tejidos arteriales.
• Evaluar la eficacia de BTS en la promoción de la maduración de sistemas microfisiológicos arteriales (aMPS).
• Desarrollar una plataforma más relevante fisiológicamente para la ingeniería de tejidos vasculares y la modelización de enfermedades.

Principales métodos:

• Co-cultivo de células endoteliales de vena umbilical humana (HUVEC) y células del músculo liso (SMC) en una estructura de vaso en bicapa.
• Aplicación de estiramiento circunferencial cíclico (BTS) para imitar las fuerzas biomecánicas in vivo.
• Evaluación de la arquitectura del tejido, el comportamiento celular, la función de barrera y la respuesta vasomotor.

Principales resultados:

• La estimulación BTS mejoró la alineación de las fibras de colágeno y la expresión del marcador contráctil de las células del músculo liso (SMC).
• Se observaron mejoras en la función de barrera y la localización de proteínas de unión en HUVEC.
• El aMPS maduro demostró una respuesta vasomotor y una integridad biomecánica, superando a los controles estáticos.

Conclusiones:

• El enfoque BTS recapitula eficazmente las señales biomecánicas clave in vivo para la ingeniería de tejidos vasculares.
• Este método avanza significativamente la maduración de los sistemas microfisiológicos arteriales (aMPS).
• La plataforma desarrollada ofrece una solución escalable y biomimética para la investigación vascular, las pruebas de fármacos y la medicina regenerativa.