Doku Mühendisliği: Hasarlı dokuları veya tüm organları restore etmek, korumak veya iyileştirmek

By Fouad Sabry

Doku Mühendisliği Nedir

Doku mühendisliği, biyomedikal mühendisliğinin bir alt alanıdır ve çeşitli biyolojik dokuların bir doku kullanılarak onarılması, bakımının yapılması, geliştirilmesi veya değiştirilmesine odaklanır. hücreler, mühendislik ve malzeme bilimi gibi çeşitli tekniklerin yanı sıra uygun biyokimyasal ve fizikokimyasal faktörler. Doku mühendisliği, hücreleri ve doku iskelelerini içeren uygulamalarla sınırlı değildir; daha ziyade, tipik olarak, tıbbi bir amaç için yeni canlı doku oluşturmak için hücrelerin doku iskelelerine yerleştirilmesini içerir. Bununla birlikte, doku mühendisliği, hücreleri ve doku iskelelerini içeren uygulamalarla sınırlı değildir. Başlangıçta biyomalzemelerin bir alt alanı olarak sınıflandırılmış olmasına rağmen, genişleyen genişliği ve önemi nedeniyle artık bağımsız bir alan olarak kabul etmek mümkündür.

Nasıl? Faydalanacaksınız

(I) Aşağıdaki konularla ilgili bilgiler ve doğrulamalar:

Bölüm 1: Doku mühendisliği

Bölüm 2: Yapay organ

Bölüm 3: Rejeneratif tıp

Bölüm 4: Organ basımı

Bölüm 5: Diz kıkırdağı replasman tedavisi

Bölüm 6: Kardiyomiyoplasti

Bölüm 7: Nöral doku mühendisliği

Bölüm 8: Sinir kılavuz kanalı

Bölüm 9: Otolog kondrosit implantasyonu

Bölüm 10: Nano- iskele

Bölüm 11: Fibrin iskelesi

Bölüm 12: Hücresizleştirme

Bölüm 13: 3D biyobaskı

Bölüm 14: 3D hücre kültürü

Bölüm 15: İn vivo biyoreaktör

Bölüm 16: Biyoyapay kalp

Bölüm 17: İnsanlarda rejenerasyon

Bölüm 18: Biyo-mürekkep

Bölüm 19: A yapay kıkırdak

Bölüm 20: Kalp kapakçıklarının doku mühendisliği

Bölüm 21: Yapay yumurtalık

(II) Doku mühendisliğiyle ilgili en çok sorulan soruların yanıtlanması.

(III) Doku mühendisliğinin birçok alanda kullanımına ilişkin gerçek dünya örnekleri.

(IV) Kısaca açıklamak için 17 ek, 360 derece tam olması için her sektörde 266 gelişen teknoloji doku mühendisliği teknolojilerinin anlaşılması.

Bu Kitap Kimler İçin

Profesyoneller, lisans ve lisansüstü öğrenciler, meraklılar, hobiler ve gitmek isteyenler her türlü doku mühendisliği için temel bilgi veya bilgilerin ötesinde.

• Language: Türkçe
• Publisher: Bir Milyar Bilgili [Turkish]
• Release date: Nov 14, 2022

Book preview

Telif hakkı

Doku Mühendisliği Telif Hakkı © 2022 Fouad Sabry tarafından. Tüm Hakları Saklıdır.

Tüm hakları saklıdır. Bu kitabın hiçbir bölümü, yazarın yazılı izni olmaksızın, herhangi bir biçimde veya bilgi depolama ve alma sistemleri de dahil olmak üzere herhangi bir elektronik veya mekanik yolla çoğaltılamaz. Bunun tek istisnası, bir incelemede kısa alıntılar yapabilen bir hakem tarafından yapılır.

Fouad Sabry tarafından tasarlanan kapak.

Bu kitap bir kurgu eseridir. İsimler, karakterler, yerler ve olaylar ya yazarın hayal gücünün ürünleridir ya da kurgusal olarak kullanılır. Gerçek kişilere, yaşayan veya ölülere, olaylara veya mekanlara herhangi bir benzerlik tamamen tesadüfidir.

Bonus

[e-mail] adresine Doku Mühendisliği: Hasarlı dokuları veya tüm organları restore etmek, korumak veya iyileştirmek konu satırını içeren bir e-posta gönderebilirsiniz ve bu kitabın ilk birkaç bölümünü içeren bir e-posta alacaksınız.

Fouad Sabry

1BK web sitesini ziyaret edin

www.1BKOfficial.org

Önsöz

Bu kitabı neden yazdım?

Bu kitabı yazma hikayesi 1989 yılında İleri Düzey Öğrenciler Ortaokulu'nda öğrenciyken başladı.

Şu anda birçok gelişmiş ülkede mevcut olan STEM (Bilim, Teknoloji, Mühendislik ve Matematik) Okulları gibidir.

STEM, öğrencileri dört özel disiplinde (bilim, teknoloji, mühendislik ve matematik) disiplinlerarası ve uygulamalı bir yaklaşımla eğitme fikrine dayanan bir müfredattır. Bu terim genellikle okullarda bir eğitim politikasını veya müfredat seçimini ele almak için kullanılır. İşgücünün gelişimi, ulusal güvenlik endişeleri ve göç politikası üzerinde etkileri vardır.

Kütüphanede, her öğrencinin herhangi bir kitabı seçmekte ve 1 saat boyunca okumakta özgür olduğu haftalık bir ders vardı. Sınıfın amacı, öğrencileri eğitim müfredatı dışındaki konuları okumaya teşvik etmektir.

Kütüphanede, raflardaki kitaplara bakarken, 5 bölümden oluşan toplam 5.000 sayfalık devasa kitaplar fark ettim. Kitapların adı Teknoloji Ansiklopedisi, etrafımızdaki her şeyi tarif eden,yarı iletkenlere mutlak sıfır, o zamanlar hemen hemen her teknoloji, renkli illüstrasyonlar ve basit kelimelerle anlatıldı. Ansiklopediyi okumaya başladım ve tabii ki haftalık 1 saatlik derste bitiremedim.

Bu yüzden babamı ansiklopediyi satın almaya ikna ettim. Babam hayatımın başında benim için tüm teknoloji araçlarını, ilk bilgisayarı ve ilk teknoloji ansiklopedisini satın aldı ve her ikisinin de kendim ve kariyerim üzerinde büyük etkisi oldu.

Tüm ansiklopediyi bu yılın aynı yaz tatilinde bitirdim ve sonra evrenin nasıl çalıştığını ve bu bilgiyi günlük sorunlara nasıl uygulayacağımı görmeye başladım.

Teknolojiye olan tutkum 30 yıldan daha uzun bir süre önce başladı ve hala yolculuk devam ediyor.

Bu kitap, okuyuculara lisedeyken yaşadığım aynı şaşırtıcı deneyimi verme girişimim olan Gelişen Teknolojiler Ansiklopedisi nin bir parçası, ancak 20. yüzyıl teknolojileri yerine, 21.  yüzyılın gelişmekte olan teknolojileri, uygulamaları ve endüstri çözümleriyle daha çok ilgileniyorum.

Gelişen Teknolojiler Ansiklopedisi 365 kitaptan oluşacak, her kitap tek bir gelişen teknolojiye odaklanacak. Gelişmekte olan teknolojilerin listesini ve endüstriye göre kategorize edilmelerini kitabın sonundaki Çok Yakında bölümünde okuyabilirsiniz.

365 kitap, okuyuculara bir yıllık süre içinde her gün gelişen tek bir teknoloji hakkındaki bilgilerini artırma şansı veriyor.

Giriş

Bu kitabı nasıl yazdım?

Yükselen Teknolojiler Ansiklopedisinin her kitabında, insanların zihinlerinden anında, ham arama içgörüleri elde etmeye çalışıyorum, ortaya çıkan teknoloji hakkındaki sorularını cevaplamaya çalışıyorum.

Her gün 3 milyar Google araması var ve bunların% 20'si daha önce hiç görülmedi. İnsanların düşüncelerine doğrudan bir çizgi gibidirler.

Bazen bu 'Kağıt sıkışmasını nasıl gideririm' şeklindedir. Diğer zamanlarda, yalnızca Google ile paylaşmaya cesaret edebilecekleri can sıkıcı korkular ve gizli özlemlerdir.

Doku Mühendisliği hakkında kullanılmayan bir içerik altın madeni fikri keşfetme arayışımda, Google gibi arama motorlarından otomatik tamamlama verilerini dinlemek için birçok araç kullanıyorum, ardından her yararlı ifadeyi ve soruyu hızla ortaya koyuyorum, insanlar Doku Mühendisliği anahtar kelimesi etrafında soruyorlar.

İnsanların içgörüsü olan bir altın madeni, taze, ultra yararlı içerik, ürün ve hizmetler oluşturmak için kullanabilirim. Sizin gibi nazik insanlar gerçekten istiyor.

İnsan aramaları, insan ruhunda şimdiye kadar toplanan en önemli veri kümesidir. Bu nedenle, bu kitap canlı bir üründür ve tıpkı sizin ve benim gibi, bu yeni ortaya çıkan teknolojiyi merak eden ve bu konuda daha fazla bilgi edinmek isteyen insanlar tarafından sorulan Doku Mühendisliği ile ilgili yeni sorular için giderek daha fazla cevapla sürekli güncellenmektedir.

Bu kitabı yazmanın yaklaşımı, insanların Doku Mühendisliği etrafında nasıl arama yaptıklarını, kafamın tepesinden düşünmeyeceğim soruları ve sorguları ortaya çıkardıklarını ve bu soruları süper kolay ve sindirilebilir kelimelerle cevapladıklarını daha derin bir anlayış seviyesine getirmek ve kitapta basit bir şekilde gezinmektir.

Bu yüzden, bu kitabı yazmaya gelince, mümkün olduğunca optimize edilmiş ve hedeflenmiş olmasını sağladım. Bu kitabın amacı, insanların Doku Mühendisliği hakkındaki bilgilerini daha iyi anlamalarına ve geliştirmelerine yardımcı olmaktır. İnsanların sorularını mümkün olduğunca yakından cevaplamaya ve çok daha fazlasını göstermeye çalışıyorum.

İnsanların sahip olduğu soruları ve sorunları keşfetmenin ve onlara doğrudan cevap vermenin ve kitabın içeriğine içgörü, onaylama ve yaratıcılık eklemenin harika ve güzel bir yoludur - hatta sahalar ve teklifler. Kitap, başka türlü ulaşamayacağım zengin, daha az kalabalık ve bazen şaşırtıcı araştırma taleplerini ortaya çıkarıyor. Hiç şüphe yok ki, bu yaklaşımı kullanarak kitabı okuduktan sonra, potansiyel okuyucuların zihinlerinin bilgisini arttırması beklenmektedir.

Bu kitabın içeriğini her zaman taze kılmak için benzersiz bir yaklaşım uyguladım. Bu yaklaşım, arama dinleme araçlarını kullanarak insanların zihinlerini dinlemeye bağlıdır. Bu yaklaşım bana şu konularda yardımcı oldu:

Okuyucularla tam olarak bulundukları yerde tanışın, böylece bir akor vuran ve konuya daha fazla anlayış kazandıran alakalı içerik oluşturabilirim.

Parmağımı sıkıca nabızda tutun, böylece insanlar bu gelişmekte olan teknoloji hakkında yeni yollarla konuştuklarında güncellemeler alabilir ve zaman içindeki eğilimleri izleyebilirim.

İçeriğin alaka düzeyini artıran ve kazanan bir avantaj sağlayan beklenmedik içgörüleri ve gizli nişleri keşfetmek için ortaya çıkan teknoloji hakkında cevaplara ihtiyaç duyan soruların gizli hazinelerini ortaya çıkarın.

Bu kitabı yazmak için yapı taşı aşağıdakileri içerir:

(1) Okuyucuların istediği içerikle ilgili cesaret ve tahminde bulunmak için zaman harcamayı bıraktım, kitap içeriğini insanların ihtiyaç duyduğu şeylerle doldurdum ve spekülasyonlara dayanan sonsuz içerik fikirlerine veda ettim.

(2) İnsanların okumak istedikleri ve bilmek istedikleri şeylere - gerçek zamanlı olarak - ön sıralarda yer almak için sağlam kararlar aldım ve daha az risk aldım ve hangi konuların dahil edileceği ve hangi konuların hariç tutulacağı konusunda cesur kararlar almak için arama verilerini kullandım.

(3) Günlerce ve hatta haftalarca zaman kazanmak için bireysel görüşleri manuel olarak elemek zorunda kalmadan içerik fikirlerini tanımlamak için içerik üretimimi kolaylaştırdım.

İnsanların sadece sorularını cevaplayarak bilgilerini basit bir şekilde artırmalarına yardımcı olmak harikadır.

Bu kitabın yazma yaklaşımının harmanlandığı ve okuyucular tarafından arama motorlarında sorulan önemli soruları izlediği için benzersiz olduğunu düşünüyorum.

Teşekkür

Bir kitap yazmak düşündüğümden daha zor ve hayal edebileceğimden daha ödüllendirici. Bunların hiçbiri prestijli araştırmacılar tarafından tamamlanan çalışmalar olmadan mümkün olmazdı ve halkın bu gelişen teknoloji hakkındaki bilgisini artırma çabalarını kabul etmek isterim.

Özveri

Aydınlanmışlara, olayları farklı gören ve dünyanın daha iyi olmasını isteyenlere göre, statükoya veya mevcut devlete düşkün değiller. Onlarla çok fazla aynı fikirde olmayabilirsiniz ve onlarla daha da fazla tartışabilirsiniz, ancak onları görmezden gelemezsiniz ve onları küçümseyemezsiniz, çünkü her zaman bir şeyleri değiştirirler ... insan ırkını ileriye doğru iterler ve bazıları onları çılgın veya amatör olarak görürken, diğerleri dahi ve yenilikçiler olarak görür, çünkü dünyayı değiştirebileceklerini düşünecek kadar aydınlanmış olanlar, bunu yapan ve insanları aydınlanmaya yönlendirenlerdir.

Epigraf

Doku mühendisliği, hücreler, mühendislik ve malzeme bilimi de dahil olmak üzere çeşitli tekniklerin yanı sıra uygun biyokimyasal ve fizikokimyasal faktörlerin kullanılmasıyla çeşitli biyolojik dokuların onarılmasına, bakımına, geliştirilmesine veya değiştirilmesine odaklanan bir biyomedikal mühendisliği alt alanıdır. Doku mühendisliği, hücreleri ve doku iskelelerini içeren uygulamalarla sınırlı değildir; daha ziyade, tipik olarak,  tıbbi bir amaç için yeni uygulanabilir doku oluşturmak için hücrelerin doku iskelelerine yerleştirilmesini içerir. Bununla birlikte, doku mühendisliği hücreleri ve doku iskelelerini içeren uygulamalarla sınırlı değildir. Genişleyen genişliği ve öneminin bir sonucu  olarak,  başlangıçta biyomateryallerin bir alt alanı olarak sınıflandırılmış olmasına rağmen, bağımsız bir alan olarak düşünmek artık mümkündür.

İçindekiler

Telif hakkı

Bonus

Önsöz

Giriş

Teşekkür

Özveri

Epigraf

İçindekiler

Bölüm 3: Doku mühendisliği

Bölüm 2: Yapay organ

Bölüm 3: Rejeneratif Tıp

Bölüm 7: Organ baskısı

Bölüm 5: Diz kıkırdak replasman tedavisi

Bölüm 6: Kardiyomiyoplasti

Bölüm 7: Nöral doku mühendisliği

Bölüm 9: Sinir yönlendirme kanalı

Bölüm 9: Otolog kondrosit implantasyonu

Bölüm 10: Nano-iskele

Bölüm 11: Fibrin İskelesi

Bölüm 12: Decellularization

Bölüm 13: 3D biyobaskı

Bölüm 14: 3D hücre kültürü

Bölüm 15: In vivo biyoreaktör

Bölüm 16: Biyoyapay kalp

Bölüm 17: İnsanlarda Yenilenme

Bölüm 18: Biyo-mürekkep

Bölüm 20: Yapay kıkırdak

Bölüm 20: Kalp kapakçıklarının doku mühendisliği

Bölüm 21: Yapay yumurtalık

Epilogue

Yazar Hakkında

Çok yakında

Ekler: Her Sektörde Gelişen Teknolojiler

Bölüm 3: Doku mühendisliği

Doku mühendisliği, hücreler, mühendislik ve malzeme bilimi de dahil olmak üzere çeşitli tekniklerin yanı sıra uygun biyokimyasal ve fizikokimyasal faktörlerin kullanılmasıyla çeşitli biyolojik dokuların onarılmasına, bakımına, geliştirilmesine veya değiştirilmesine odaklanan bir biyomedikal mühendisliği alt alanıdır. Doku mühendisliği, hücreleri ve doku iskelelerini içeren uygulamalarla sınırlı değildir; daha ziyade, tipik olarak, tıbbi bir amaç için yeni uygulanabilir doku oluşturmak için hücrelerin doku iskelelerine yerleştirilmesini içerir. Bununla birlikte, doku mühendisliği hücreleri ve doku iskelelerini içeren uygulamalarla sınırlı değildir. Genişleyen genişliği ve öneminin bir sonucu olarak, başlangıçta biyomateryallerin bir alt alanı olarak sınıflandırılmış olmasına rağmen, şimdi kendi başına bir alan olarak kabul edilebilir.

Uygulamada, doku mühendisliği terimi, dokuların bölümlerini veya tamamını onaran veya değiştiren uygulamalarla yakından bağlantılıdır. Bu, doku mühendisliği tanımlarının çoğunun çok çeşitli potansiyel uygulamaları (yani kemik, kıkırdak, kan damarları, mesane, cilt, kas vb.) kapsamasına rağmen. Çoğu durumda, ilgili dokuların doğru çalışması, belirli mekanik ve yapısal niteliklere sahip olmalarına bağlıdır. Kelime ayrıca, yapay olarak üretilmiş bir destek sisteminin (örneğin yapay bir pankreas veya biyo yapay karaciğer) içinde bulunan hücreleri kullanarak belirli biyokimyasal görevleri yerine getirmek için yapılan girişimleri ifade etmek için de kullanılmıştır. Rejeneratif tıp ve doku mühendisliği terimleri bazen birbirinin yerine kullanılsa da, rejeneratif tıpla ilgilenen bireyler, doku üretmek için kök hücrelerin veya progenitör hücrelerin kullanımına daha fazla odaklanmaktadır.

Sıklıkla kullanılan ve Langer'a atfedilen doku mühendisliğinin bir tanımı.

İfadenin tarihsel kökleri bilinmemektedir, çünkü son birkaç on yıl boyunca, kelimenin ne anlama geldiğine dair anlayışımız gelişmiştir. Bu ifade ilk olarak 1984 yılında, uzun implante edilmiş sentetik oküler protezin yüzeyinde endotel benzeri bir zarın organizasyonunu detaylandıran bir makalede kullanılmıştır. Terim o zamandan beri kullanılmaktadır.

İnsan dokularının iç işleyişinin temel bir kavrayışının, çoğu insanın tahmin edebileceğinden daha derin bir zamana dayanması mümkündür. Dikişler, yaraları kapatmaya yardımcı olmak ve Neolitik çağın başlarında iyileşme sürecini hızlandırmak için kullanılıyordu. Ketenden yapılmış dikişler, eski Mısır gibi daha sonraki kültürlerin yaraları kapatmak için geliştirdiği üstün malzemeler arasındaydı. Eski Hindistan'da, yaklaşık M.Ö. 2500'de, kalçadan cildi çıkarma ve kulak, burun veya dudaklardaki yara bölgelerine dikme tekniği yaratıldı. Bu teknik cilt nakli yapmak için kullanıldı. Bal, eski Mısırlılar tarafından bir antibiyotik biçimi olarak kullanılmaya çalışılırken, yağ enfeksiyona karşı koruyucu bir bariyer olarak kullanılmıştır. Eski Mısırlıların ölü insanlardan düzenli olarak canlı insanlara deri naklettikleri biliniyordu. Ferforje yapılmış implantlar, MS 1. ve 2. yüzyılda Gallo-Romalılar tarafından üretilirken, diş implantları eski Maya uygarlığında keşfedildi.

Her ne kadar bu eski kültürler zamanlarının yüzyıllar ilerisinde olan teknolojiler yaratmış olsalar da, yine de ilkel olarak kabul edildiler, Vücudun bu operasyonlara nasıl tepki verdiğine dair mekanik bir anlayışa henüz sahip değillerdi.

Bu mekanik yaklaşım, René Descartes'ın öncülük ettiği ampirik bilim yönteminin gelişmesiyle birlikte ortaya çıktı.

Sir Isaac Newton, bedeni fizyokimyasal bir makine olarak tanımlamaya başladı ve hastalığın mekanizmada bir bozulma olduğunu öne sürdü. Hastalığın vücudun düzgün çalışmamasının bir sonucu olduğuna inanıyordu.

17. yüzyılın ortalarında, Robert Hooke hücreyi keşfeden ilk kişiydi ve Benedict de Spinoza'nın mektubu, vücudun birçok dinamik aktivitesi arasındaki dengeyi korumanın bir aracı olarak homeostaz kavramını tanıtmasıyla kredilendirildi.

Abraham Trembley'nin 18. yüzyılda hidra üzerine yaptığı çalışmalar, hücrelerin yenilenme potansiyelini araştıran ilk kişiler arasındaydı.

19. yüzyıl boyunca, çeşitli metallerin insan vücuduyla nasıl etkileşime girdiğine dair bilimsel bilgideki ilerlemeler nedeniyle, daha iyi dikişler geliştirildi ve kemik fiksasyon prosedürleri, diğer implant türlerinden ziyade vida ve plakaların kullanılmasına doğru kaymıştır.

Ayrıca, 1800'lerin ortasında, hücre-çevre etkileşimlerinin ve hücre proliferasyonunun doku yenilenmesi için gerekli olduğu fikri başlangıçta bir hipotez olarak ortaya atıldı.

Araştırmacıların çalışmalarını yürütmek için kullandıkları yöntemlerin, zamanın geçmesi ve yeni teknolojilerin gelişmesi nedeniyle sürekli olarak değiştirilmesi gerekmektedir. Yüzyıllar boyunca, doku mühendisliğinde ilerlemeler kaydedilmiştir. Başlangıçta, bireyler ister insan ister hayvan olsun, doğrudan kadavralardan alınan örnekleri inceleyecek ve kullanacaklardır. Doku mühendisleri artık doğal doku hücrelerini ve kök hücreleri, örneğin mikrofabrikasyon ve üç boyutlu biyobaskı gibi en yeni tekniklerle birleştirerek vücudun dokularının önemli bir kısmını yeniden yaratma yeteneğine sahiptir. Bu teknikler birbirleriyle bağlantılı olarak kullanılır. Bu gelişmeler nedeniyle, araştırmacılar artık yeni dokuları çok daha verimli bir şekilde üretebiliyorlar. Bu prosedürler, örneğin, son ürünü daha fazla kişiselleştirmeyi mümkün kılar, bu da daha fazla biyouyumluluk, azaltılmış bir bağışıklık tepkisi, hücresel entegrasyon ve uzun ömür elde etmeyi mümkün kılar. Bu yöntemlerin gelişmeye devam edeceğine şüphe yok, tıpkı mikrofabrikasyon ve biyobaskı endüstrilerinin son on yılda tutarlı bir gelişme gösterdiğini gördüğümüz gibi.

Wichterle ve Lim, 1960 yılında biyomedikal uygulamalarda hidrojellerin kullanımı üzerine araştırma yayınlayan ilk kişilerdi. Araştırmaları, hidrojeller kullanılarak kontakt lenslerin oluşturulmasına odaklandı. Bölgedeki çalışmalar önümüzdeki yirmi yıl boyunca yavaş yavaş ilerledi, ancak hidrojeller ilaçların taşınması için yeniden kullanıldığında sonunda ivme kazandı. Charles Hull, 1984 yılında Hewlett-Packard mürekkep püskürtmeli yazıcıyı, hücreleri iki boyutlu bir düzende biriktirebilen bir makine olarak işlev görecek şekilde değiştirerek biyobaskı işlemini icat etti. Genellikle 3D baskı olarak bilinen üç boyutlu baskı,