Stem cell

ความก้าวหน้าครั้งใหม่ของงานวิจัยเซลล์ต้นตอ:
การพัฒนาต้นแบบเพื่อศึกษาโรคของมนุษย์ในจานเพาะเลี้ยงเชื้อ

เมื่อประมาณหนึ่งปีกว่าที่ผ่านมา นายเจมส์ ทอมป์สัน จากมหาวิทยาลัยวิสคอนซิน-แมดิสัน ได้รายงานการค้นพบเซลล์ต้นตอจากตัวอ่อนชนิดใหม่ เซลล์ต้นตอชนิดใหม่นี้ได้ถูกพัฒนาโดยการใส่ยีนบางชนิดเข้าไปในเซลล์ผิวหนังซึ่งเป็นเซลล์ที่เจริญวัยเต็มที่แล้วเพื่อเข้าไปกระตุ้นให้เซลล์หยุดการทำหน้าที่เป็นเซลล์ผิวหนังและเปลี่ยนคุณสมบัติไปเป็นเซลล์ต้นตอ
ในการใช้รีโทรไวรัส (Retrovirus) เพื่อเป็นพาหะ (Vector) ในการนำยีนสี่ชนิดเข้าไปในดีเอ็นเอของเซลล์ผิวหนัง และเปลี่ยนคุณสมบัติของเซลล์ผิวหนังไปเป็นเซลล์ต้นตอจะใช้ระยะเวลาประมาณ 3-4 สัปดาห์ ซึ่งเรียกกระบวนการนี้ว่า สไปลซิ่ง (Splicing) เซลล์ผิวหนังที่ถูกเปลี่ยนคุณสมบัตินี้จะมีคุณลักษณะเช่นเดียวกับเซลล์ต้นตอจากตัวอ่อนคือเป็นเซลล์ชนิดพลูริโพเทนท์ (Pluripotent) ซึ่งสามารถเปลี่ยนไปเป็นเนื้อเยื่อได้เกือบทุกชนิดในร่างกายมนุษย์ ถึงแม้ว่าเซลล์ผิวหนังที่ถูกเปลี่ยนคุณสมบัตินี้จะไม่ได้มีลักษณะทางพันธุกรรมที่เหมือนกับเซลล์ต้นตอทุกประการ แต่เซลล์ชนิดนี้ก็มีคุณสมบัติทางชีวเคมีที่เหมือนกับเซลล์ต้นตอจากตัวอ่อนอยู่หลายประการเป็นต้นว่า สัณฐานวิทยาหรือรูปลักษณะ (Morphology) การแบ่งตัว (Proliferation) แอนติเจนบนผิวของเซลล์ (Surface Antigens) การแสดงออกของยีน (Gene Expression) และการทำปฏิกิริยากับเอนไซม์เทโลเมอเรส (Telomerase Activity)
การค้นพบวิธีการเปลี่ยนคุณสมบัติเซลล์เช่นนี้ถือเป็นความก้าวหน้าที่ยิ่งใหญ่อีกครั้งของงานวิจัยเซลล์ต้นตอ เพราะกระบวนการเปลี่ยนคุณสมบัติของเซลล์นี้จะทำให้สามารถสร้างเซลล์ต้นตอได้อย่างมากมายเพื่อนำมาใช้ในการรักษาโรคต่างๆของมนุษย์ได้ การนำเซลล์ผิวหนังที่ถูกเปลี่ยนคุณสมบัติมาใช้นั้นหมายความว่าการรักษาโรคโดยการใช้เซลล์นี้ก็สามารถทำให้มีลักษณะที่จำเพาะกับผู้ป่วยแต่ละบุคคลได้ ซึ่งเท่ากับเป็นการลดความเสี่ยงของการเกิดการต่อต้านจากร่างกายผู้ป่วย เพราะการเปลี่ยนคุณสมบัติที่นิวเคลียสของเซลล์ (Nuclear Reprogramming) นั้นจะสามารถสร้างเซลล์ต้นกำเนิดที่เหมือนกับเซลล์ต้นตอจากเซลล์ของผู้ป่วยเองได้ ในท้ายที่สุดเซลล์ที่ได้รับมาจากผู้ป่วยนี้จะสามารถนำมาเปลี่ยนคุณสมบัติและนำมาเพาะเลี้ยงเป็นเนื้อเยื่อที่เหมาะสมเพื่อปลูกถ่ายกลับเข้าไปให้กับผู้ป่วยโดยที่ไม่ต้องเป็นกังวลเรื่องการต่อต้านจากภูมิคุ้มกัน (Immune Rejection) ของผู้ป่วยเอง ซึ่งกระบวนการเปลี่ยนคุณสมบัติเช่นนี้ไม่ต้องมีการใช้ไข่ของมนุษย์ และไม่ต้องมีการทำลายตัวอ่อน
การค้นพบครั้งนี้ยังช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถศึกษากลไกของการเกิดโรคในจานเพาะเลี้ยงเชื้อได้ โดยทีมนักวิทยาศาสตร์กลุ่มหนึ่งที่ทำการวิจัยศึกษาการเปลี่ยนคุณสมบัติของเซลล์ได้ประสบความสำเร็จในการนำเซลล์ที่ถูกเปลี่ยนคุณสมบัติมาใช้ในการสร้างต้นแบบของโรคกล้ามเนื้อกระดูกสันหลังฝ่อ (Spinal Muscular Atrophy (SMA)) ซึ่งเป็นโรคที่เกี่ยวกับความผิดปกติทางพันธุกรรมที่พบได้บ่อย และเป็นสาเหตุที่ทำให้เด็กทารกเสียชีวิตในประเทศสหรัฐอเมริกา โดยที่เด็กทารกที่ป่วยด้วยโรคนี้จะไม่มีแรงที่กล้ามเนื้อหรือเป็นอัมพาต และอาจจะเสียชีวิตได้ในเด็กที่มีอายุไม่เกิน 2 ปี โรคกล้ามเนื้อกระดูกสันหลังฝ่อจะเกิดจากการที่ยีนชนิดหนึ่งที่ควบคุมการสร้างโปรตีนที่มีชื่อว่า Survival Motor Neuron (SMN) ในร่างกายมนุษย์ขาดหายหรือกลายพันธุ์ไป โดยปกติโปรตีน SMN จะอยู่ในเซลล์ประสาทของมนุษย์ ซึ่งถ้าโปรตีน SMN นี้มีปริมาณไม่เพียงพอ จะมีผลกระทบที่รุนแรงต่อเซลล์ประสาทสั่งการ (Motor Neurons) ซึ่งเป็นเซลล์ประสาทส่วนที่อยู่ในไขสันหลังและทำหน้าที่ควบคุมการส่งใยประสาท (Nerve Fibers) ไปให้กับกล้ามเนื้อทั่วร่างกาย โปรตีน SMN มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการอยู่รอดและสภาพของเซลล์ประสาทสั่งการ โดยถ้าปราศจากโปรตีนชนิดนี้เซลล์ประสาทจะฝ่อหรือหดเล็กลงจนตาย เมื่อเซลล์ประสาทฝ่อลงจะทำให้กระดูกอ่อนแอและกระดูกสันหลังผิดรูป (Spinal Deformities) ซึ่งจะส่งผลให้สูญเสียการควบคุมการทำงานของระบบการหายใจ (Respiratory System) และทำให้เด็กทารกเสียชีวิตในท้ายที่สุด
ในเอกสารรายงานฉบับใหม่ซึ่งได้ถูกตีพิมพ์เมื่อเดือนธันวาคม พ.ศ. 2551 โดยกลุ่มนักวิทยาศาสตร์ด้านสมอง (Neuroscientists) จากศูนย์สเต็มเซลล์และการแพทย์การสร้างอวัยวะใหม่ (Stem Cell and Regenerative Medicine Center) ของมหาวิทยาลัยวิสคอนซิน-แมดิสัน ได้รายงานว่าปัจจุบันนักวิทยาศาสตร์สามารถศึกษาโรคกล้ามเนื้อกระดูกสันหลังฝ่อได้ในห้องทดลอง ซึ่งในอดีตไม่สามารถทำได้เนื่องจากการใช้สัตว์เป็นต้นแบบไม่สามารถจำลองสภาวะได้อย่างสมบูรณ์ และไม่สามารถสกัดแยกเซลล์ไขสันหลัง (Spinal Cord Cells) ที่เกี่ยวข้องกับความผิดปกติของโรคนี้จากมนุษย์มาทำการวิจัยได้ อย่างไรก็ตามนายไคลฟ์ สเวนด์เซนและทีมนักวิทยาศาสตร์จากแมดิสันสามารถนำเซลล์ที่เจริญวัยเต็มที่แล้วจากเซลล์เส้นใยผิวหนัง (Skin Fibroblast) ของเด็กที่ป่วยด้วยโรคกล้ามเนื้อกระดูกสันหลังฝ่อมาเปลี่ยนคุณสมบัติให้เหมือนเซลล์ต้นตอหรือที่เรียกว่า อินดิวซ์พลูริโพเทนท์สเต็มเซลล์ (Induce Pluripotent Stem Cells) เซลล์เหล่านี้สามารถนำมาเพาะเลี้ยงและเพิ่มจำนวนได้อย่างมากมายและยังคงเก็บรักษาข้อมูลทางพันธุลักษณะของโรค (Disease Genotype) ไว้ได้ นักวิทยาศาสตร์สามารถใช้เซลล์นี้สร้างเซลล์ประสาทสั่งการที่แสดงลักษณะที่ผิดปกติของโรคเพื่อนำมาศึกษาและเปรียบเทียบกับเซลล์ที่ได้รับมาจากแม่ของเด็กซึ่งไม่ได้ป่วยเป็นโรคกล้ามเนื้อกระดูกสันหลังฝ่อเช่นเดียวกับลูก
นักวิทยาศาสตร์นำอินดิวซ์พลูริโพเทนท์สเต็มเซลล์ของเด็กที่ป่วยมาเปลี่ยนเป็นเซลล์ประสาทสั่งการ และหลังจากที่เพาะเลี้ยงในหลอดทดลองไว้เป็นระยะเวลาหนึ่งเดือนเซลล์ประสาทสั่งการที่สร้างมาจากอินดิวซ์พลูริโพเทนท์สเต็มเซลล์ได้ฝ่อและหดเล็กลงจนตาย ในขณะที่เซลล์ประสาทที่ได้รับมาจากแม่ของเด็กนั้นยังคงมีสภาพที่สมบูรณ์ ทีมนักวิทยาศาสตร์กลุ่มนี้ได้จำลองสภาพการเกิดโรคในห้องทดลองและเป็นทีมแรกที่ได้แสดงให้เห็นว่าอินดิวซ์พลูริโพเทนท์สเต็มเซลล์ของมนุษย์สามารถใช้เป็นต้นแบบในการศึกษาโรคที่เกิดจากพันธุกรรมได้ นอกจากนั้นเมื่อนำเซลล์ประสาทสั่งการที่สร้างจากอินดิวซ์พลูริโพเทนท์สเต็มเซลล์ของเด็กที่ป่วยมาทำการบำบัดรักษาโดยใช้ยาสองชนิด เซลล์ประสาทสั่งการที่ได้รับการบำบัดแล้วนั้นสามารถสร้างโปรตีน SMA ได้ในปริมาณที่มากขึ้น ดังนั้นเซลล์ต้นตอที่ได้จากการเปลี่ยนคุณสมบัติจากเซลล์ที่เจริญวัยเต็มที่แล้วยังสามารถใช้เป็น ต้นแบบในการศึกษากลไกของโรค ใช้ทดสอบองค์ประกอบของยาชนิดใหม่ รวมทั้งใช้ในการทดลองหาวิธีการรักษาโรคแบบใหม่ ซึ่งถือเป็นความก้าวหน้าครั้งใหญ่อีกครั้ง
ทีมนักวิทยาศาสตร์อีกกลุ่มซึ่งนำโดย ดร.กาเบรียลล่า ซีซาร์ ซึ่งเป็นหัวหน้าห้องปฏิบัติการวิทยาศาสตร์ความปลอดภัยด้านสเต็มเซลล์ (Stem Cell Safety Sciences Lab) ของมหาวิทยาลัยวิสคอนซิน-แมดิสัน ได้ใช้เซลล์ต้นตอจากตัวอ่อนมนุษย์ในการสร้างเซลล์สมองที่แสดงพันธุลักษณะของโรคที่เกิดจากการเสื่อมของสมอง (Neurodegenerative Disease) อีกโรคซึ่งได้แก่ โรคการเสื่อมสลายของเซลล์ประสาทที่ควบคุมการทำงานของกล้ามเนื้อ (Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS)) หรือโรคลูเกห์ริกส์ (Lou Gehrig’s Disease) ซึ่งเป็นโรคที่ทำให้กล้ามเนื้ออ่อนแรง นำไปสู่การทำงานที่ไม่เป็นปกติ พิการและผู้ป่วยอาจจะตายภายในระยะเวลาประมาณสามปีหลังจากที่เกิดอาการกล้ามเนื้ออ่อนแรงครั้งแรก
กลไกของโรคการเสื่อมสลายของเซลล์ประสาทที่ควบคุมการทำงานของกล้ามเนื้อนี้มีความซับซ้อนและเป็นที่ยากต่อการเข้าใจ จนกระทั่งในปัจจุบันนักวิจัยสามารถทำการทดลองใช้ยารักษาโรคนี้กับหนูทดลองที่ถูกดัดแปลงพันธุกรรมให้ป่วยเป็นโรคนี้ ซึ่งพบว่ายานี้สามารถใช้บำบัดรักษาได้ผลที่ดีกับหนูทดลอง แต่ไม่สามารถใช้บำบัดรักษาโรคกับผู้ป่วยจริงได้ ยาที่ได้รับอนุญาตให้ใช้กับผู้ป่วยได้ในปัจจุบันมีเพียงชนิดเดียวซึ่งได้แก่ยาที่ชื่อว่า Rilutek ของบริษัทซาโนฟิ – อาว็องทิส (Sanofi-Aventis) ที่ตั้งอยู่ในเมืองบริดจ์วอเตอร์ (Bridgewater) มลรัฐนิวเจอร์ซี่ ซึ่งสามารถชะลออาการกล้ามเนื้ออ่อนแรงได้เพียงระยะเวลาไม่กี่เดือน
เซลล์ต้นตอสามารถนำมาใช้เป็นต้นแบบในการทดสอบและคัดเลือกยาได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่า โดยทีมของดร.ซีซาร์ ได้ทำการวิจัยร่วมกับทีมนักวิจัยของสถาบันศึกษาทางชีววิทยาซอล์ค (Salk Institute for Biological Studies) ซึ่งตั้งอยู่ในเมืองซานดิเอโก มลรัฐแคลิฟอร์เนีย ในการพัฒนาระบบต้นแบบการเกิดโรคการเสื่อมสลายของเซลล์ประสาทที่ควบคุมการทำงานของกล้ามเนื้อโดยใช้เซลล์ต้นตอจากตัวอ่อนมนุษย์ จากการศึกษากลไกของโรคได้ทำให้ทีมนักวิจัยมั่นใจว่า แอสโทรไซต์ (Astrocytes) หรือเซลล์เกลีย (Glia) ที่ผิดปกติจะไปทำลายเซลล์ประสาทสั่งการที่เป็นปกติของมนุษย์ ที่สำคัญไปกว่านั้นคือทีมนักวิจัยสามารถใช้ Apocynin ซึ่งเป็นสารแอนติออกซิแดนท์ชนิดหนึ่งในการยับยั้งการตายของเซลล์ประสาทสั่งการที่ถูกทำลายโดยแอสโทรไซต์ที่ทำงานผิดปกติ การค้นพบครั้งนี้ยังทำให้นักวิจัยสามารถเข้าใจได้อย่างลึกซึ้งมากขึ้นในกระบวนการเกิดพิษซึ่งส่งผลให้เกิดการทำลายเซลล์ประสาทสั่งการในผู้ป่วยที่เป็นโรคการเสื่อมสลายของเซลล์ประสาทที่ควบคุมการทำงานของกล้ามเนื้อ และยังเป็นการเปิดโอกาสให้นักวิจัยสามารถทำการทดสอบคัดเลือกยารักษาโรคนี้ได้โดยใช้ต้นแบบที่สร้างจากเซลล์ต้นตอในหลอดทดลอง เช่นเดียวกับการทำการประเมินผลทางคลินิกเมื่อนำเซลล์แอส โทรไซต์มาใช้ในการรักษาโรค
ความก้าวหน้าอย่างรวดเร็วในเทคโนโลยีเซลล์ต้นตอจะทำให้ในอนาคตอันใกล้นี้นักวิจัยสามารถสร้างเซลล์ต้นตอซึ่งมีความจำเพาะกับผู้ป่วยให้ห้องทดลองเพื่อนำมาใช้ศึกษาโรคต่างๆของมนุษย์ดังเช่น โรคกล้ามเนื้อกระดูกสันหลังฝ่อและโรคการเสื่อมสลายของเซลล์ประสาทที่ควบคุมการทำงานของกล้ามเนื้อได้ นักวิทยาศาสตร์หลายคนเห็นพ้องกันว่าพลูริโพเทนท์สเต็มเซลล์ได้สร้างโอกาสให้นักวิจัยสามารถทำการทดสอบองค์ประกอบรวมทั้งความปลอดภัยของยารักษาโรคชนิดใหม่ในหลอดทดลองได้ นอกจากนี้การพัฒนาเซลล์มนุษย์เพื่อนำมาใช้ทดสอบยาโดยการเลือกเซลล์จากอวัยวะเป้าหมายที่ต้องการทดสอบคุณสมบัติของยามาใช้นั้น จะสามารถทำให้นักวิจัยสามารถทำการประเมินผลการรักษาและคัดเลือกยาได้มีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น การวิจัยด้านนี้กำลังมีการพัฒนาก้าวหน้าอย่างรวดเร็วซึ่งในอนาคตจะทำให้ยาชนิดใหม่ที่นำออกสู่ตลาดมีความปลอดภัยต่อผู้ใช้มากยิ่งขึ้น
(ที่มา : American Biotechnology Laboratory, February, 2009)>http://www.ostc.thaiembdc.org/monthly_news/news_usa_Mar52_7.htm

Organ Repair

SCIENTISTS ARE WORKING ON A NEW WAY TO REPAIR ORGANS. THEY'RE TRYING TO BUILD REPLACEMENT PARTS USING A THREE-DIMENSIONAL PRINTER

Building Body Parts

Replacing organs or tissues with lab-created counterparts; engineered kidneys, livers and hearts. Science fiction? Not any more -- scientists are already successfully growing all kinds of organs and tissues in the lab.
All 50 Secrets of the Sequence videos have an accompanying classroom-tested lesson that encourages students to further explore the video topics. Each lesson includes background information, state and national science standards, discussion questions and answers, teacher notes and an activity that will ensure a hands-on, "minds-on" experience. To see lessons for this series, visit http://www.pubinfo.vcu.edu/secretsoft...

Regenerative Medicine

June 28, 2007 presentation by Michael Longaker for the Stanford University Office of Science Outreach's Summer Science Lecture Series.

Dr. Michael Longaker, Director or Children's Surgical Research, explains how regenerative, reparative, replacement and tissue engineering medicine represent an emerging field that holds great promise for core problems in medicine world wide.
Stanford University Office of Science Outreach:http://oso.stanford.edu
Summer Science Lecture Series:http://oso.stanford.edu/lecture_serie...
Stanford University Channel on YouTube:http://www.youtube.com/stanford

Tissue Engineering

Wyatt Andrews visits a laboratory at the Wake Forest Institute for Regenerative Medicine, where scientists like Anthony Atala, M.D., are researching new methods to grow body parts. (CBSNews.com)

Tissue Engineering and Drug Delivery System วิศวกรรมเนื้อเยื่อ (Tissue Engineering)
เป็นกระบวนการสร้างเนื้อเยื่อ (regeneration of functional tissues) เพื่อทดแทน ซ่อมแซม หรือปรับปรุงการทำงานของเนื้อเยื่อหรืออวัยวะที่สูญเสียหรือบาดเจ็บ ซึ่งโดยปกติจะไม่มีการงอกใหม่เองในมนุษย์ ได้แก่ ผิวหนังแท้ เส้นประสาท กระดูก กระดูกอ่อน กล้ามเนื้อหัวใจ เป็นต้น กระบวนการสร้างเนื้อเยื่อต้องใช้การพัฒนาความรู้ต่างๆสามด้านหลัก ได้แก่ วิศวกรรมของวัสดุ ชีววิทยาของเซลล์ และวิศวกรรมชีวเคมี โดยจะเริ่มจากการพัฒนาชีววัสดุ (วัสดุที่เข้ากับร่างกายได้ดี Biomaterials) เพื่อทำหน้าที่เป็นโครงเลี้ยงเซลล์ (scaffold) ซึ่งส่วนใหญ่นิยมใช้ชีววัสดุจากธรรมชาติ เช่น คอลลาเจน เจลาติน ไหมหรือวัสดุสังเคราะห์ขึ้น เช่น PLA PCL โครงเลี้ยงเซลล์จะถูกนำไปใช้เลี้ยงเซลล์ที่ถูกคัดแยก และขยายพันธุ์ให้มีปริมาณมากพอ แล้วการชักนำให้เปลี่ยนแปลง (differentiate) ไปเป็นเนื่อเยื่อที่ต้องการอย่างสมบูรณ์และสามารถทำงานได้ตามวัตถุประสงค์ ด้วยการควบคุมสภาวะแวดล้อมภายนอกในเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพ (Bioreactor) หรือในร่างกายสิ่งมีชีวิต (in vivo regeneration)
ปัจจุบันงานวิจัยในสาขานี้มีดังนี้ วิศวกรรมเนื้อเยื่อผิวหนัง วิศวกรรมเนื้อเยื่อเพื่อพัฒนากระดูกเทียมจากวัสดุชีวภาพในประเทศ วิศวกรรมเนื้อเยื่อกระดูกอ่อนจากเซลล์ต้นกำเนิด ระบบนำส่ง growth factor ในกระบวนการซ่อมสร้างเส้นประสาทส่วนปลาย การพัฒนาระบบนำส่งเมโทรเทรกเสสทางผิวหนังเพื่อรักษาโรคผิวหนังเรื้อนกวาง การพัฒนาระบบนำส่งสารสกัดจากสมุนไพรไทยที่ไม่ละลายน้ำ การสกัด ดัดแปลง และพัฒนาวัสดุทางการแพทย์จากชีววัสดุธรรมชาติ เช่น คอลลาเจน ไคโตซาน แบคทีเรียเซลลูโลส สารสกัดจากสาหร่าย ไซโครเด็กตริน การพัฒนาเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพเพื่อการเพิ่มจำนวนเซลล์ต้นกำเนิด
Source From>http://cubme.eng.chula.ac.th/index.php?q=research/TissueEngineeringAndDrugDeliverySystem

Tissue Engineering

Tissue Engineering
วิศวกรรมเนื้อเยื่อ (Tissue Engineering) เป็นกระบวนการสร้างเนื้อเยื่อ (regeneration of functional tissues) เพื่อทดแทน ซ่อมแซม หรือปรับปรุงการทำงานของเนื้อเยื่อหรืออวัยวะที่สูญเสียหรือบาดเจ็บ ซึ่งโดยปกติจะไม่มีการงอกใหม่เองในมนุษย์ ได้แก่ ผิวหนังแท้ เส้นประสาท กระดูก กระดูกอ่อน กล้ามเนื้อหัวใจ เป็นต้น กระบวนการสร้างเนื้อเยื่อต้องใช้การพัฒนาความรู้ต่างๆสามด้านหลัก ได้แก่ วิศวกรรมของวัสดุ ชีววิทยาของเซลล์ และวิศวกรรมชีวเคมี โดยจะเริ่มจากการพัฒนาชีววัสดุ (วัสดุที่เข้ากับร่างกายได้ดี Biomaterials) เพื่อทำหน้าที่เป็นโครงเลี้ยงเซลล์ (scaffold) ซึ่งส่วนใหญ่นิยมใช้ชีววัสดุจากธรรมชาติ เช่น คอลลาเจน เจลาติน ไหมหรือวัสดุสังเคราะห์ขึ้น เช่น PLA PCL โครงเลี้ยงเซลล์จะถูกนำไปใช้เลี้ยงเซลล์ที่ถูกคัดแยก และขยายพันธุ์ให้มีปริมาณมากพอ แล้วการชักนำให้เปลี่ยนแปลง (differentiate) ไปเป็นเนื่อเยื่อที่ต้องการอย่างสมบูรณ์และสามารถทำงานได้ตามวัตถุประสงค์ ด้วยการควบคุมสภาวะแวดล้อมภายนอกในเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพ (Bioreactor) หรือในร่างกายสิ่งมีชีวิต (in vivo regeneration)
ปัจจุบันงานวิจัยในสาขานี้มีดังนี้
วิศวกรรมเนื้อเยื่อผิวหนัง วิศวกรรมเนื้อเยื่อเพื่อพัฒนากระดูกเทียมจากวัสดุชีวภาพในประเทศ วิศวกรรมเนื้อเยื่อกระดูกอ่อนจากเซลล์ต้นกำเนิด ระบบนำส่ง growth factor ในกระบวนการซ่อมสร้างเส้นประสาทส่วนปลาย การพัฒนาระบบนำส่งเมโทรเทรกเสสทางผิวหนังเพื่อรักษาโรคผิวหนังเรื้อนกวาง การพัฒนาระบบนำส่งสารสกัดจากสมุนไพรไทยที่ไม่ละลายน้ำ การสกัด ดัดแปลง และพัฒนาวัสดุทางการแพทย์จากชีววัสดุธรรมชาติ เช่น คอลลาเจน ไคโตซานแบคทีเรียเซลลูโลส สารสกัดจากสาหร่าย ไซโครเด็กตริน การพัฒนาเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพเพื่อการเพิ่มจำนวนเซลล์ต้นกำเนิด
From >http://cubme.eng.chula.ac.th/index.php?q=research/TissueEngineeringAndDrugDeliverySystem