Kierownik tematu

Prof. dr hab. inż. Andrzej Chwojnowski

Cel realizacji tematu,

Celem nadrzędnym zadania w prowadzonej tematyce membranowej jest opracowanie membran umożliwiających hodowle komórkowe w celu opracowania bio-sztucznych narządów wspomagających natywne funkcje organizmu, lub zastępujące utracone funkcje organizmu.

Planowane efekty naukowe i praktyczne

Planowanym efektem jest opracowanie dwóch klas membran półprzepuszczalnych:

(1) membran umożliwiających mikro i makro enkapsulację komórek i/lub mikroorganizmów (w tym GMO) przeznaczonych do implantacji i zastępujących utracone funkcje wydzielnicze organizmu (np. produkcja hormonów – wyeliminowanie uciążliwej wieloletniej terapii iniekcyjnej). Opracowywane są mikrokapsułki z polimerów niebiodegradowalnych. Kapsułki te muszą być scharakteryzowane, tzn. musi być określona ich przepuszczalność dla związków o określonych masach molowych co w odróżnieniu od typowych membran półprzepuszczalnych w przypadku mikrokapsułek stanowi poważny problem, który musi zostać rozwiązany. Kolejnym zagadnieniem jest opracowanie nowego materiału, który będzie ulegał częściowej biodegradacji. Membrany półprzepuszczalne wykonane z takiego materiał po wszczepieniu do żywego organizmu powinny zdecydowanie dłużej zachować jednakową przepuszczalność (w odróżnieniu od membran klasycznych) na skutek degradacji jednego ze składników membrany. W ten sposób kompensowany będzie efekt foulingu białkowego, a następnie obrastania implantu tkanką biorcy.

(2) membran płaskich o specjalnie dostosowanej strukturze służących jako podkłady do hodowli komórkowych. Membrany te mogą być wykonywane z membran biodegradowalnych, trwałych jak i z opracowywanych membran ulegających częściowej biodegradacji Posłużą one do hodowli komórkowych (fibroblastów, keratynocytów, komórek nabłonkowych, hepatocytów, chondrocytów, komórek macierzystych). Komórki te są hodowane na opracowywanych membranach częściowo w Pracowni, a częściowo w innych pracownicach i instytutach badawczych (również zagranicznych – Austria, Włochy). Hodowle komórkowe prowadzone bezpośrednio w Pracowni mają służyć do opracowania opatrunków na rozległe, trudno gojące się rany (model bio-sztucznej skóry) oraz do regeneracji chrząstki. Prace nad regeneracją chrząstki prowadzone są we współpracy ze szpitalem klinicznym CMKP w Otwocku i mają na celu opracowanie doskonalszego od obecnie stosowanych sposobu regeneracji chrząstki w stawach, a w szczególności w stawach kolanowych.