Zachowanie proporcji w dostawie substancji odżywczych na rzecz bezpiecznej i efektywnej regeneracji tkanek
Choć bioreaktory perfuzji są z powodzeniem wykorzystywane do zwiększenia transportu substancji odżywczych, często proces ten może przynosić efekt odwrotny do zamierzonego, jeżeli wywoła szkodliwe naprężenia mechaniczne w komórkach hodowlanych. Obniżenie wielkości perfuzji w celu zminimalizowania tak negatywnych efektów może ponownie wywołać dostarczenie niedostatecznej ilości substancji odżywczych. Celem projektu pod nazwą "Równowaga pomiędzy transportem a zagadnieniami natury mechanicznej w trójwymiarowych tkankach regeneracyjnych, przy użyciu bioreaktora perfuzji" (Transmex) było znalezienie równowagi pomiędzy zaletami odżywczymi, jakie oferuje perfuzja, a powiązaną z nią śmiercią komórkową. Projekt finansowany ze środków UE miał na celu modelowanie deformacji komórek wywołanej przepływem płynu w konstrukcjach inżynierii tkankowej. W ramach działań ukierunkowanych na ujawnienie zalet i wad perfuzji pożywki do rozwoju nowych tkanek, badacze zademonstrowali zakres operacyjny skutecznej perfuzji, a także parametry definiujące ten zakres. Wyniki jasno pokazały, że istnieje potrzeba określenia zdolności operacyjnej systemu perfuzji i modelu rusztowania komórkowego. W ten sposób strategię hodowli można zmaksymalizować na rzecz efektywnego dostarczania substancji odżywczych bez stosowania szkodliwych naprężeń ani względem komórek, ani rusztowania. Ponieważ podczas bezpośredniej perfuzji nie da się uniknąć nasilenia naprężeń bioreaktora, okresy perfuzji logicznie dyktują, czy nastąpi uszkodzenie tkanki i czy hodowla będzie zagrożona. Przyznając, że naprężenia i synchronizacja różnią się w zależności od systemu, partnerzy projektu Transmex zaproponowali, by strategie wytwarzania tkanek dostosowywać zgodnie ze stosowanym systemem. To zapewni środki do monitorowania różnicowego naprężenia w obrębie systemu hodowli perfuzyjnej oraz, przy użyciu natężenia przepływu, do przedstawienia profilu ram czasowych, w których naprężenie staje się szkodliwe. Monitoring internetowy podczas hodowli perfuzyjnej oznacza, że wysokie i niskie natężenia przepływu mogą zostać wykorzystane naprzemiennie do optymalizacji dostarczania substancji odżywczych do komórek w ramach bezpiecznych limitów naprężenia. Wyniki projektu Transmex mogą zostać wykorzystane przez naukowców i klinicystów do opracowania optymalnych strategii regeneracji tkanki. Osiągnięcia w tej dziedzinie znacząco przyczynią się do działań międzynarodowego systemu opieki zdrowotnej na rzecz obniżenia obciążeń finansowych w wyniku kosztownych chorób.
