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Strategies Affording Prevascularized Cell-Based Constructs for Myocardial Tissue Engineering

组织工程 脚手架 生物医学工程 再生医学 过程(计算) 灌注 细胞 计算机科学 干细胞 细胞生物学 医学 心脏病学 化学 生物 操作系统 生物化学
作者
Claudio Muscari,Emanuele� Giordano,Francesca Bonafè,Marco Govoni,Carlo Guarnieri
出处
期刊:Stem Cells International [Hindawi Publishing Corporation]
卷期号:2014: 1-8 被引量:28
标识
DOI:10.1155/2014/434169
摘要

The production of a functional cardiac tissue to be transplanted in the injured area of the infarcted myocardium represents a challenge for regenerative medicine. Most cell-based grafts are unviable because of inadequate perfusion; therefore, prevascularization might be a suitable approach for myocardial tissue engineering. To this aim, cells with a differentiation potential towards vascular and cardiac muscle phenotypes have been cocultured in 2D or 3D appropriate scaffolds. In addition to these basic approaches, more sophisticated strategies have been followed employing mixed-cell sheets, microvascular modules, and inosculation from vascular explants. Technologies exerting spatial control of vascular cells, such as topographical surface roughening and ordered patterning, represent other ways to drive scaffold vascularization. Finally, microfluidic devices and bioreactors exerting mechanical stress have also been employed for high-throughput scaling-up production in order to accelerate muscle differentiation and speeding the endothelialization process. Future research should address issues such as how to optimize cells, biomaterials, and biochemical components to improve the vascular integration of the construct within the cardiac wall, satisfying the metabolic and functional needs of the myocardial tissue.

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