Bone tissue engineering & regenerative medicine

Παπαγεωργίου, Θρασύβουλος-Παναγιώτης

Ιστομηχανική των οστών & αναγεννητική ιατρική

Διπλωματική εργασία

Author

Παπαγεωργίου, Θρασύβουλος-Παναγιώτης

Date

2021-10-07

Advisor

Λούντος, Γεώργιος

Διπλωματική Εργασία Bone Tissue Engineering & Regenerative Medicine (3.515Mb)

Keywords

Growth factors ; Biomaterials ; 3D-printing ; Regenerative medicine ; Bone scaffolds ; Vascularization ; Bone healing ; Polymers ; Ceramics ; Rapid prototyping techniques ; Biomolecules

Abstract

Tissue Engineering comprises an interdisciplinary field that combines the principles of engineering and life sciences to develop biological substitutes that maintain, restore, and improve tissue function. The fundamentals of tissue engineering involve a reliable cell source, proper 3D constructs for tissue growth and support and various biomolecules that accelerate the whole procedure. This field possesses an alternative approach that overcome limitations of current organ transplantation procedures. In this direction, Bone Tissue Engineering holds prominent role as overcomes limitations of conventional clinical treatments such tissue morbidity, immune rejection, and pathogen transfer. The scope of this thesis is to discuss the fundamentals of bone tissue engineering field and analyze early and current approaches of this field.

Abstract

Στην παρούσα διπλωματική εργασία γίνεται εκτενής ανάλυση του ταχέως εξελισσόμενου πεδίου της ιστομηχανικής με κατεύθυνση την ιστομηχανική των οστών. Επιπρόσθετα, παρουσιάζονται και αναλύονται όλα τα βοηθητικά επιστημονικά πεδία τα οποία μας παρέχουν πολύτιμα υλικά/εργαλεία για την επίτευξη του επιθυμητού αποτελέσματος, την γρήγορη και πλήρη αναδόμηση του εκάστοτε ιστού. Αφού αναφερθούμε στην ανατομία, την φυσιολογία καθώς και τους αντίστοιχους μηχανισμούς που ρυθμίζουν την ομοιόσταση και την φυσιολογική αναδόμηση των οστών παρουσιάζονται τα μέρη απο τα οποία αποτελείται κάθε εφαρμογή ιστομηχανικής (κύτταρα, ικριώματα, αυξητικοί παράγοντες/βιομόρια). Ακολούθως, αναλύονται η χρονολογική ανάπτυξη και εξέλιξη του πεδίου της ιστομηχανικής απο τις πρώιμες πειραματικές και εστιασμένες εφαρμογές μέχρι τις πιο σύγχρονες λύσεις, την ανάπτυξη εμπορικών προïόντων τα οποία βασίζονται στις αρχές της ιστομηχανικής και δημιουργούν μία νεά αγορά. Στην συνέχεια, γίνεται εκτενής αναφορά και ανάλυση των διαφόρων κυττάρων, των αντίστοιχων υλικών για την κατασκευή των ικριωμάτων (scaffolds), καθώς και διαφόρων βιομορίων ή παραγόντων ανάπτυξης οι οποίοι ενσωματόνονται σε εφαρμογές ιστομηχανικής για βελτιστοποίηση του τελικού αποτελέσματος.