Dyplom magisterski – Biotechnologia (2018/19)

Kierujący pracą: prof. dr hab. inż. Ludwik Synoradzki
Opiekun naukowy: 
prof. dr hab. inż. Andrzej Chwojnowski /Instytut Biocybernetyki i Inżynierii Biomedycznej PAN/

 

Opracowanie sposobu otrzymywania biozgodnych rusztowań 3D, które zostaną zbadane z wykorzystaniem izolowanych chondrocytów w hodowli in vitro

Celem pracy jest opracowanie sposobu otrzymywania szerokoporowatych skafoldów z bioresorbowalnych (ko)poliestrów, które będą służyć jako rusztowanie do hodowli izolowanych chondrocytów. Otrzymanie biosztucznego implantu w perspektywie mogłoby posłużyć w medycynie do regeneracji i odtwarzania ubytków tkanki chrzęstnej oraz do rekonstrukcji pourazowej w obrębie twarzy (nos, uszy). Ponad 100 milionów ludzi na świecie cierpi na chorobę zwyrodnieniową stawów, co jest jedną z najczęstszych przyczyn niepełnosprawności. Do degeneracji tkanki chrzęstnej prowadzą także urazy, prowadzenie niezdrowego trybu życia czy też choroby autoimmunologiczne. Uszkodzony narząd wymaga szybkiej interwencji lekarskiej. W tradycyjnych metodach klinicznych usuwana jest zmieniona chorobowo część chrząstki, a ubytek zostaję zastąpiony, mało odporną na warunki panujące w stawie chrząstką włóknistą, która z czasem ulega dalszym zmianom zwyrodnieniowym. Obiecującą metodą leczenia jest przeszczepianie autologicznych chondrocytów wyhodowanych in vitro na biozgodnych oraz biodegradowalnych rusztowaniach. Ciągle jednak brakuje skafoldu spełniającego niezbędne wymagania do prawidłowego wzrostu komórek. Otrzymanie idealnego rusztowania, jest obecnie wyzwaniem dla naukowców. Zakres prac obejmie poza przeglądem literatury otrzymanie rusztowań komórkowych (skafoldów) metodą mokrej inwersji faz z wykorzystaniem biozgodnych oraz bioreserbowalnych (ko)poliestrów. Jako generatory makroporów zostaną wykorzystane włókniny, które umożliwią otrzymanie struktury jak najbardziej zbliżonej do naturalnej tkanki chrzęstnej, zapewniając prawidłowe warunki do rozwoju komórek. Następnie zostanie określona morfologia otrzymanych rusztowań (ilość, wielkość, rozrzut oraz objętość porów m. in. za pomocą SEM) ich biodegradowalność, cytotoksyczność oraz wytrzymałości na zrywanie. Na wybranych rusztowaniach zostaną przeprowadzone hodowle in vitro z izolowanymi chondrocytami ludzkimi pozyskanymi z odpadów pooperacyjnych we współpracy z Samodzielnym Publicznym Szpitalem Klinicznym w Otwocku. W trakcie hodowli zostaną wykonane odpowiednie badania, analizy w celu identyfikacji oraz wizualizacji komórek oraz ich produktów.