Ehun-ingeniaritza

Wikipedia, Entziklopedia askea
Jump to navigation Jump to search

Ehun-ingeniaritza ehun organikoak laborategian sortzeari ematen zaion izena da.

XXI. mendeko herrialde garatuetako osasun-sistemek sarri egin behar izaten diote aurre ehunak galdu dituztenen beharrei, edo organoak behar bezala lan egiten ez dieten gaixoei. Gabezia horiek larriak dira, eta haientzako irtenbideak garestiegiak. Orain arte, arazo hauek transplanteen edo ordezko sistema mekanikoen bitartez konpondu izan dira. Baina poliki-poliki, ordezko ehun eta organoak artifizialki sintetizatzeko bidea hartzen dabil medikuntza.

Ehun-ingeniaritzaren oinarriak[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Ehun-ingeniaritza jakintza-arlo anitzeko zientzia da. Zientzia honek ingeniaritzako eta osasun-zientzietako oinarriak erabiltzen ditu egitura biologikoak garatu, jatorrizko ehunen edo organoen funtzioa berreskuratu, mantendu edo hobetzeko asmoarekin. Jakintza-arlo horiek biologia zelularra, biokimika, fisika-kimika, mikrofabrikazioa, robotika eta biomaterialak dira besteak beste.

Ehun-ingeniaritzaren oinarria

Ehun-ingeniaritzak laborategian kultibatutako edo genetikoki eraldatutako zelulak erabiltzen ditu kaltetutako ehunak edo organoak ordezkatzeko. Horretarako, lehenik eta behin, zelula mota egokia identifikatu eta isolatu behar da. Zelula mota hau erraz hazi, ugaldu eta gainera, eskaria asetzeko gai izan behar da. Egokienak norberaren zelulak dira, errefus-arriskua saihesten baitute, baina beti ez da posible gaixoaren zelulak lortzea. Ondorioz, beste gizaki edo espezie baten ehunak erabiltzen dira, betiere bateragarriak diren bitartean.

Beste irtenbide bat zelula amen erabilpena da. Hauek edozein zelula bihurtzeko gaitasuna dutenez, edozein ehun ordezkatzeko erabili daitezke. Nahiz eta gaur egun oso erabilia ez izan, zenbait aplikaziotan garrantzi handia ematen ari zaio, zelula amen teknikak gero eta erabilpen ugariagoak baititu.

Scaffoldak eta ehunak indar mekanikoa jasotzeko duten gaitasuna denboraren zehar

Teknika berrienetakoa Scaffold (ingelesez, aldamio) izenez ezagutzen den euskarri fisikoen erabilera da. Scaffoldak bi funtzio nagusi burutzen ditu, ehunaren ordezkapen-prozesua aurkitzen den puntuaren arabera. Hasieran, Scaffoldak zelula amen euskarri fisikoak dira. Hau da, Scaffoldak kanpoko indarrak xurgatzen ditu, ehuna oraindik ez baita gai indar horiek xurgatzeko. Bigarren funtzioa, prozesua aurrera doan heinean zelulei hazteko tokia uztea da, izan ere, material biodegradagarriz egindako produktuak baitira, orokorrean polimeroz. Scaffoldak ondorengo ezaugarriak bete behar ditu:

  • Biobateragarria
    • Ezin du errefus-erantzuna eman.
  • Birxurgagarria
    • Ehun berria sortzen doan heinean degradatuz joan behar da, indarrak progresiboki transferituz.
    • Toxikoa ez den eta erraz eliminatu daitekeen produktua izan behar da.

Zelula amen prestaketa[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Prozesua hiru pauso nagusitan banatu daiteke, zelulen hautaketa, zelulen txertaketa matrizean eta azkenik gorputzean txertaketa. Zelulen amak beharrezkoak dira zelulen hautaketa burutzeko. Hauek espezializatu gabeko zelulak dira, hau da, funtzio desberdinak burutu ditzakete. Bi zelula ama mota daude, enbrionarioak eta pluripotentzialak. Enbrionarioak edozein zelula motatan espezializatu daitezke. Bestalde, zelula pluripotentzialak, ehun jakin batzuk soilik sor ditzaketenak dira. Azken hauek espezializaturik daude eta burmuinean zein zilbor-hestean aurkitu daitezke.

Hurrengo pausua matrizean zelulak txertatzea da, eta honen helburu nagusia zelulak haztea eta hauen kultiboa egitea da. Pausu hau aurrera eraman ahal izateko, matrizean dauden zelulak elikatu eta espezializatu behar dira ehun mota jakin bat sortzeko. Horretarako entzimez zein beste zenbait elementu organikoz horniturik egon behar du matrizeak. Ondoren, matrize hau Scaffold baten barruan sartu behar da, giza gorputzean sartuko dena euskarri hori izango delarik.

Teknika honen azken pausua, txertaketa, Scaffolda behar den tokian sartzea da. Baina funtzioa behar bezala bete dezan, materiala degradatuz edo birxurgatuz doan heinean, ehuna sortu behar da. Bitartean, Scaffoldak jasango ditu indar mekanikoak.

Ekintza-eremuak[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Ehunen edo organo berrien biziraupena, hazkuntza eta funtzionalitatea sustatzeko, ehunak ordezkatzeko zelulek eduki behar dituzten baldintzak aztertu behar dira. Baldintza garrantzitsuenak pHa, hezetasuna, tenperatura, elikagaiak eta presio osmotikoa dira, hauek kontrolatu eta haien egoeran mantentzea ezinbestekoa baita.

Baldintza nagusiez aparte, kontuan hartu behar dira beste hainbat ezaugarri: hazkuntza-faktoreak, hormonak, metabolito zehatzak edo elikagaiak, estimulu kimikoak eta fisikoak.

Bioerreaktoreak[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Bioerreaktoreak kultibo zelularren aipatutako baldintzen gaineko kontrol zehatza eta jarraitua egiteko erabiltzen dira. Aplikazio bakoitzerako bioerreaktore espezifikoak erabiltzen dira.

Erreferentziak[aldatu | aldatu iturburu kodea]