フィブリン：組織工学用途向けの多用途の足場

組織工学は、細胞と分子生物学と材料および機械工学を組み合わせて、損傷または病気の臓器や組織を置き換えます。フィブリンは止血の原因となる重要な血液成分であり、組織工学の生体高分子足場として広く使用されています。このレビューでは、足場材料としてフィブリンを使用した臓器および組織の再生の最新の開発を要約します。市販のフィブリノーゲンとトロンビンを組み合わせて、フィブリンヒドロゲルを形成します。ヘパリン結合送達システムを介した生物活性ペプチドと成長因子の組み込みにより、足場としてのフィブリンの機能が改善されます。インクジェット印刷や磁気的に影響を与える自己組織化などの新しい技術は、フィブリン構造のジオメトリを適切で予測可能な形式に変えることができます。フィブリンは自家血漿から調製でき、接着剤として、または操作されたマイクロビーズとして利用できます。フィブリンのみまたは他の材料と組み合わせて、脂肪組織、骨、心臓組織、軟骨、肝臓、神経組織、眼組織、皮膚、腱、および靭帯を再生するための幹または一次細胞の生物学的足場として使用されています。したがって、フィブリンは汎用性の高い生体高分子であり、組織の再生と創傷治癒に大きな可能性を示しています。

Tissue engineering combines cell and molecular biology with materials and mechanical engineering to replace damaged or diseased organs and tissues. Fibrin is a critical blood component responsible for hemostasis, which has been used extensively as a biopolymer scaffold in tissue engineering. In this review we summarize the latest developments in organ and tissue regeneration using fibrin as the scaffold material. Commercially available fibrinogen and thrombin are combined to form a fibrin hydrogel. The incorporation of bioactive peptides and growth factors via a heparin-binding delivery system improves the functionality of fibrin as a scaffold. New technologies such as inkjet printing and magnetically influenced self-assembly can alter the geometry of the fibrin structure into appropriate and predictable forms. Fibrin can be prepared from autologous plasma, and is available as glue or as engineered microbeads. Fibrin alone or in combination with other materials has been used as a biological scaffold for stem or primary cells to regenerate adipose tissue, bone, cardiac tissue, cartilage, liver, nervous tissue, ocular tissue, skin, tendons, and ligaments. Thus, fibrin is a versatile biopolymer, which shows a great potential in tissue regeneration and wound healing.