La maggior parte degli studi di ingegneria tissutale su trapianti di pelle e del tratto urogenitale includono i raccolti di cellule autologhe da tessuto sano e l'espansione delle cellule in strutture cellulari-coltura appositamente attrezzati 1,2.
Dopo l'espansione delle cellule, le cellule sono in genere memorizzati per un uso successivo quando il paziente viene preparato a ricevere la autologo. congelatori azoto permettono la conservazione a lungo termine a bassa temperatura di -150 ° C o inferiore. Il processo di congelamento devono fare attenzione e controllato in modo da non perdere le cellule. Un rischio di morte cellulare è la cristallizzazione di acqua intracellulare durante il processo di scongelamento, che può portare alla rottura delle membrane cellulari. Cella di congelamento è di solito eseguita da lento e controllato raffreddamento (-1 ° C per min), con un'alta concentrazione di cellule, siero fetale bovino, e dimetilsolfossido. Dopo lo scongelamento, le celle devono essere nuovamente elaborate rimuovendo il mezzo congelamento e coltura su colture cellulari di plastica o unabiomateriale prima del trapianto di nuovo al paziente.
Tutti i passi di cui sopra sono in termini di tempo, laboriosa e costosa 3. Inoltre, tutta l'elaborazione in vitro delle cellule destinati ai trapianti dei pazienti sono altamente regolamentato e richiede personale e laboratori 4 ben addestrati e accreditati. Nel complesso, per procurare un processo di produzione sicuro ed affidabile, la tecnica potrebbe essere stabilito solo in un piccolo numero di centri tecnicamente avanzati e un uso più ampio nei disturbi chirurgiche comuni è dubbia.
Per superare le limitazioni di coltura cellulare in ambiente di laboratorio, il concetto di trapianto di tessuto macinate per l'espansione delle cellule in vivo è introdotto utilizzando il corpo stesso come un bioreattore. Per questi scopi, i autoinnesti sarebbero preferenzialmente da trapiantare su uno stampo 3D in base alla forma che è necessario per la ricostruzione finale dell'organo di interest 5-7.
In origine, l'idea di trapiantare l'epitelio tritata è stato presentato da Meek nel 1958, quando ha descritto come epitelio cresce dai margini di una ferita. Egli ha dimostrato che un piccolo pezzo di pelle sarebbe aumentare i margini e così il suo potenziale di espansione delle cellule del 100% tagliando il pezzo due volte in direzioni perpendicolari (Figura 1) 8. La teoria è stata sostenuta con l'uso di maglie innesti cutanei parziali spessore per il trapianto di pelle 9 e in pelle ferite modelli 10 guarigione.

Figura 1:. Teoria Meek Secondo la teoria di Meek, epitelio cresce dai bordi di una ferita. Aumentando l'area esposta dalla tecnologia di macinazione, tessuto tritato epithelializes ferite da molti punti.
Il presente studio si basa sulla ipotesi che lo stesso principio può essere applicato al tessuto sottocutaneo posizionando dell'epitelio macinata intorno uno stampo. Le cellule epiteliali mobilitavano da trapianto macinate (riorganizzare), coprono le aree ferita (migrare) e dividere (espansione) per formare un neoepithelium continuo che copre l'area della ferita e separa il corpo estraneo (stampo) dal corpo interno ( Figura 2).

Figura 2:. Fumetto di uno stampo 3D con epitelio macinate per vivo espansione tissutale intracorporal in base alla teoria di Meek Utilizzando tessuto tritato posto su uno stampo e poi trapiantato al tessuto sottocutaneo, l'ipotesi è che le cellule epiteliali migrano dal bordi del tessuto tritato, riorganizzano e si espandono in modo da formare un neoepithelium continuo che copre l'area della ferita e separa il corpo estraneo (stampo) dal corpo interno.
Sebbene precedenti studi in vivo mostrano risultati promettenti, ulteriori miglioramenti potrebbero essere realizzati rafforzando i autologhi in modo che l'epitelio rigenerato potrebbe resistere a traumi meccanici meglio 7. A tal fine, sono stati individuati requisiti importanti per un biomateriale successo, come ad esempio: facile diffusione di nutrienti e scarti, possibilità di stampo in una maniera 3D e facilità di manipolazione chirurgica. Le conclusioni sono state fatte che queste esigenze possono essere soddisfatte con l'aggiunta di un biomateriale composito al tessuto tritato.
L'attuale studio volto a sviluppare un'impalcatura composta di tessuto tritato in collagene plastica compresso contenente un'anima di rinforzo di un tessuto biodegradabile. Con questi mezzi, cellule vitali potrebbero migrare dalle particelle di tessuto tritate e proliferare con caratteristiche morfologiche caratteristiche dell'epitelio originale (pelle o urotelio). Utilizzando la compressione di plastica, l'impalcatura era ridurred nel formato da 1 cm a circa 420 micron come le particelle macinate sono stati racchiusi in collagene strato superiore. Il tessuto di base potrebbe essere qualsiasi polimero, ma ha bisogno di essere modificato con una superficie idrofila al fine di interconnettere con il rivestimento strati di collagene 11.
Il metodo ha fornito una integrità impalcatura migliorata incorporando una maglia a maglia costituito da poli (ε-caprolattone) (PCL) entro due gel di collagene di plastica compressa usando come impalcatura per la coltura di mucosa vescicale macinate o pelle tritata di maiale. Il costrutto è stato mantenuto in condizioni di coltura cellulare, per 6 settimane vitro, dimostrando formazione di successo di una stratificata, urotelio multistrato o squamose dell'epitelio pelle sulla parte superiore di un costrutto ibrido ben consolidata. Il costrutto era facile da gestire e potrebbe essere suturato in atto ai fini della vescica di aumento o la copertura dei difetti della pelle. Tutte le parti del patibolo tessuti sono approvati dalla FDA e la tecnicapotrebbe essere utilizzato per le procedure a singolo stadio per la raccolta dei tessuti, macinazione, la compressione di plastica, e il trapianto di nuovo al paziente come un intervento singolo-messa in scena. La procedura può essere eseguita per espansione tissutale e ricostruzione in condizioni sterili in qualsiasi unità chirurgia generale.