Rekayasa jaringan

Rekayasa jaringan (bahasa INggris: Tissue Engineering) adalah penggunaan kombinasi teknik sel, rekayasa dan material serta pemanfaatan factor biokimia dan fisiokimia untuk meningkatkan atau menggantikan fungsi biologis. Walaupun arti rekayasa jaringan meliputi bermacam aplikasi secara luas, dalam praktiknya hal ini lebih dekat dengan upaya perbaikan atau pengalihan sebagian atau keseluruhan jaringan seperti tulang, kandung kemih. Rekayasa jaringan juga meliputi upaya penciptaan fungsi biokimia khusus menggunakan sel dalam suatu organ buatan (pankreas buatan misalnya).

Rekayasa jaringan menggunakan sel hidup sebagai bahan pembangun. Contohnya penggunaan fibroblast dalam perbaikan kulit, perbaikan cartilage dengan kondrosit. Sel mulai dipakai sebagai bahan pembangun sejak peneliti mampu mengetahui cara memperpanjang telomere (komponen umur sel) dengan memanfaatkan enzim dari tumor. Sebelumnya sel hanya dapat membelah maksimal agak 50 kali.

Ekstraksi Sel

Dari jaringan cair seperti darah, sel diekstrak dengan alat sentrifugal. Dari jaringan solid, biasanya jaringan dicincang, lalu diberi enzim pencerna seperti tripsin atau kolagenase untuk menghilangkan matriks ekstraselular yang mengikat/menyatukan sel. Setelah itu sel akan mengambang lepas sama sekali dan dapat diekstrak secara sentrifugal. Penggunaan tripsi sangat bergantung pada suhu, lebih tinggi suhu lebih cepat matriks diurai, tetapi kerusakan sel banyakan. Kolagenase tak terlalu bergantung pada suhu dan kerusakannya kecil tetapi lebih sulit dan mahal.

Tipe Sel

Sel seringkali dikategorikan berdasarkan sumber :

Autologos

Sel yang diperoleh dari individual yang sama dengan yang akan diimplantasikan. Sel autologos paling kecil resikonya dari penolakan atau infeksi, tetapi seringkali tanpa dapat dipakai, adun karena cacat genetic, penyakit atau kerusakan yang pengahabisan sekali suatu peristiwa luka baker parah. Selain itu sel ini harus dibiakkan dari sample sebelum dipakai, dan ini cukup memakan waktu.

Allogenik

Sel yang diperoleh dari donor dengan spesies yang sama. Walaupun masih telah tersedia kontroversi, tetapi penggunaan sel manusia dalam penanaman kulit terbukti lepas sama sekali dari bahaya.

Xenogenik

Sel yan diperoleh dari spesies yang berbedaan, dan telah diuji secara ekstensif dalam upaya konstruksi organ transportasi tubuh.

Singeneik

Sel yang diambil dari organisme identik secara genetic

Primer

Sel dari organisme

Sekunder

Sel dari bank sel

Stem Sel

Sel belum berdiferensiasi yang dapat membelah dalam kultur dan berubah menjadi aneka jenis sel.

Material Pembangun

Sel seringkali diimplantasikan ke struktur buatan yang mampu mendukung pembentukan jaringan secara 3 dimensi. Struktur ini seringkali disebut penyangga, sangat penting agar sel dapat memengaruhi lingkungan mikronya. Umumnya fungsinya untuk memenuhi tujuan seperti : Memungkinkan pelekatan dan migrasi sel Menghantarkan dan mendapat sel dan factor biokimia Memungkinkan difusi nutrisi penting dan pengeluaran zat tertentu Memberikan rangsangan tertentu untuk memengaruhi sifat sel

Untuk menjadi telah tersedia fungsional, penyangga haruslah memenuhi criteria sebagai berikut : Memiliki tingkat porositas yang tinggi Memiliki ukuran pori yang cukup untuk memungkinkan difusi nutrisi dan sel pada keseluruhan struktur Mudah untuk diurai sangat penting karena penyangga ini diharapkan dapat diresap oleh jaringan tanpa pembedahan. Diharapkan masa sel membuat matriks pengikat, penyangga dapat memberi dukungan sruktural dan setelah jaringan terwujud barulah terurai.

Banyak material yang telah dicoba, dan banyak yang telah dipakai dalam bidang kedokteran seperti benang jahit luka. Umumnya berupa kolagen atau polyester alifatik.

Metode pemasangan

Umumnya masalah yang paling umum adalah keterbatasan system transpor. JAringan buatan umumnya tanpa cukup suplai darah awal sehingga sulit untuk mendapat oksigen dan nutrisi yang cukup untuk bekerja dengan adun. Karenanya, sangat penting untuk membuat struktur dengan skala yang tepat, agar mudah menyatu dengan pembuluh darah.

Kultur jaringan

Penciptaan jaringan yang berfungs membutuhkan kultur yang ekstensif dengan memperhatikan aneka fator seperti oksigen, keasaman, kelembapan, suhu, nutrisi dan osmosis. Selain itu, kultur jaringan buatan ini membuat masalah baru. Umumnya, dalam kultur sel biasa, pemberian nutrisi cukup melalui difusi. Namun karena jaringan lebih akbar dan kompleks, cara yang dipakai pun lebih rumit. Selain itu, diperluan factor atau rangsangan untuk membuat fungsionalitas. Hormon, growth factor, metabolit dan butrisi, rangsangan kimia dan fisik juga butuh. Misalnya kondrosit membutuhkan kondisi rendah oksigen dalam pembentukan rangkanya.

Misalnya untuk menolong orang diabetes, dilaksanakan implantasi jaringan yang memiliki sel islet, yang mampu memproduksi insulin, amilin dan glukagon. Untuk menghindari reaksi penolakan, sel islet dikapsulkan. Dengan sel islet terkapsul, dapat terwujud lapisan sel islet yang mampu menjadi pancreas buatan. Terdiri dari : Serat untuk menguatkan lembaran islet Sel islet terkapsul untuk menghindari reaksi penolakan Lapisan semipermeabel agar difusi dapat terjadi Lapisan protektif untuk menghindari reaksi penolakan dari tubuh agar jaringan dapat berfungsi tetap sebagaimana mestinya.

Selain itu, kantung kemih buatan juga pernah dibuat untuk menolong orang yang mengalami kecacatan pada organ tersebut. Ilmuwan menumbuhkan kantung kemih baru dari sel pasien itu, untuk kemudian ditransplantasikan kembali ke tubuh pasien. Caranya, sel otot dan kantung kemih diambil dari kantung kemih pasien. Sel-sel itu ditumbuhkan di cawan Petri lalu dijadikan lapisan pada suatu struktur berbentuk seperti kantung kemih. Setelah itu, sel membuat kantung kemih baru, yang ditanamkan ke tubuh pasien.