PROJEKT
Badania obejmują opracowanie techniki enkapsulacji komórek do długoterminowej hodowli in vivo z zapewnioną immunoizolacją w strukturach hydrożelowych. Zaproponowane podejście rozwiązywałoby problem braku dawcy komórek, gdyż umożliwiałoby przeszczepy międzygatunkowe, ponadto zmniejszałoby ryzyko odrzucenia przeszczepu a także konieczność stosowania leków immunosupresyjnych. Powyższe rozwiązanie znalazłoby szerokie zastosowanie do transplantacji enkapsułowanych komórek obcego dawcy w celu regeneracji tkanki (kostnej, chrzęstnej), a także w celu wspomagania pracy narządów dysfunkcyjnych, np. w terapii cukrzycy typu I (transplantacja komórek wysp Langerhansa), czy choroby Parkinsona (przeszczep komórek splotu naczyniówkowego), czy też w terapii hormonalnej po usunięciu tarczycy (transplantacja komórek przytarczyc).
Przedstawiony projekt dotyczy zbadania wpływu zastosowania biomimetycznej matrycy hydrożelowej zawierającej syntetyczny nośnik tlenu do długoterminowej, trójwymiarowej hodowli komórek w modelu in vitro na przeżywalność, metabolizm i morfologię hodowanych komórek. Matryca ma odwzorowywać naturalnie występującą macierz pozakomórkową (ECM), umożliwiającą swobodny transport składników odżywczych do wnętrza komórek, wydzielanie produktów metabolizmu komórek na zewnątrz matrycy, a ponadto zapewniać immunoizolację. Syntetyczny nośnik tlenu ma z kolei pokonać powszechnie raportowany problem niedostatecznego dotlenienia komórek w hodowlach trójwymiarowych oraz zapobiec tworzeniu się stref nekrotycznych w agregatach komórkowych. Projekt obejmuje również zbadanie wpływu struktury matrycy na morfologię, metabolizm i proliferację komórek w warunkach hodowli, co pozwoli określić krytyczne czynniki wpływające na długoterminową przeżywalność i aktywność metaboliczną hodowanych komórek zarówno w modelu in vitro, jak i in vivo. Opracowanie technik i materiałów umożliwiających stabilną i długoterminową hodowlę komórek w warunkach in vitro i in vivo jest obecnie kluczowym zagadnieniem inżynierii tkankowej.