매년 수천 명의 환자들이 장기 이식을 기다리다 사망합니다. 조직 공학은 실험실에서 대체 조직을 배양하여 이러한 사망자 수를 줄이는 것을 목표로 합니다. 조직 공학은 세포, 지지체, 신호 전달 물질을 결합하여 손상된 조직을 복원하거나 대체할 수 있는 생체 조직을 만들어냅니다. 피부, 연골, 뼈, 혈관은 이미 조직 공학을 통해 만들어지고 있습니다. 심장이나 신장과 같은 더 복잡한 장기는 여전히 실험 단계에 있습니다.

이 접근법은 세 가지 구성 요소로 이루어져 있습니다. 첫째, 세포는 생물학적 기능을 제공합니다. 이는 환자 자신의 세포, 기증자 세포 또는 줄기세포일 수 있습니다. 둘째, 지지체는 구조를 제공합니다. 지지체는 천연 또는 합성 재료로 만들어지며 생체 적합성과 생분해성을 가져야 합니다. 셋째, 성장 인자와 같은 신호는 세포가 적절한 조직을 형성하도록 유도합니다. 마지막으로, 이러한 구성 요소들을 생물 반응기에서 결합하여 조직 성장에 적합한 조건을 조성합니다.

조직 공학은 임상적으로 사용 가능한 제품들을 만들어냈습니다. 인공 피부는 화상과 만성 상처 치료에 사용되고, 인공 연골은 무릎 부상 치료에 사용됩니다. 인공 혈관은 투석 접근로로 사용되며, 인공 방광은 환자에게 이식되었습니다. 이 분야는 계속 발전하고 있습니다.

도전 과제는 상당합니다. 원래 조직처럼 기능하는 조직을 배양하는 것은 어렵습니다. 영양분을 공급하기 위한 혈관을 만들어야 하고, 면역 체계가 이식된 조직을 거부하지 않아야 하며, 비용 또한 감당할 수 있어야 합니다. 조직 공학은 아직 일상적인 치료법은 아니지만, 점점 심각해지는 문제에 대한 유망한 해결책입니다.