Magnetyczne kontrolowanie rekonstrukcji tkanek
Gałąź medycyny zajmująca się regeneracją tkanek oferuje nowe możliwości w zakresie regeneracji funkcjonalnej i strukturalnej uszkodzonych tkanek. Jedno z podejść obejmuje umieszczanie komórek na szkielecie trójwymiarowym, na którym komórki mogą się osadzać i rosnąć. Dodanie czynników wzrostu usprawnia wzrost i różnicowanie się komórek na szkielecie. Szkielety magnetyczne wyróżniają się wyjątkowymi właściwościami, których nie zapewniają inne metody oraz materiały. Dają one również możliwość kontrolowanego uwalniania lub zmiennego dawkowania czynników wzrostu, stymulacji mechanicznej osadzonych komórek oraz konstruowania żądanej konfiguracji szkieletu. Fundusze na realizację 4-letniego projektu 'Magnetic scaffolds for in vivo tissue engineering' (MAGISTER) zapewniła UE. W ramach projektu pomyślnie opracowano innowacyjne, praktyczne zastosowania szkieletów magnetycznych w dziedzinie inżynierii tkankowej I regeneracji tkanek. Badacze opracowali I uzyskali wiele biokompatybilnych materiałów magnetycznych do tworzenia szkieletów. Polimery hydroksyapatytowe, żelatynowe I koralowe zaimpregnowano nanocząsteczkami magnetycznymi opracowanymi przez konsorcjum projektu lub dostępnymi już na rynku. Wykorzystanie połączenia kwasów humusowych I magnetytu doprowadziło do powstania nowych, w pełni bioresorbowalnych I biokompatybilnych materiałów. Opracowano także nowe agregaty czynników biologicznych I nanocząsteczek magnetycznych (BIOAG), umożliwiające kontrolowane doprowadzanie zarówno czynników wzrostu śródbłonka naczyniowego, jak I komórek macierzystych. W tej technologii połączono wytwarzanie nanocząsteczek magnetycznych z innowacyjną metodą funkcjonalizacji powierzchni, opartą na zastosowaniu innowacyjnych biokompetentnych peptydów wielorozgałęzionych (dendronów). Dendrony opracowano tak, by funkcjonalizowały powierzchnię nanocząsteczek magnetycznych oraz kontrolowały ekspozycję grup funkcyjnych zdolnych do wiązania czynników wzrostu śródbłonka naczyniowego. Podejście to umożliwiło usprawnienie angiogenezy poprzez ograniczenie namagnetyzowania komórek macierzystych oraz komórek śródbłonka. Na modelu in vitro badacze zaprezentowali wyraźną równoczesną, magnetycznie naprowadzaną kolonizację włókien szkieletu przez dwa różne typy komórek. Wyniki in vivo wykazały również, że magnetyczne naprowadzanie czynników biologicznych wewnątrz szkieletów magnetycznych zapewnia znakomite efekty rekonstrukcji tkanek z wyraźnym unaczynieniem. Wyniki projektu zaprezentowano w 14 publikacjach. Prace prowadzone w ramach projektu MAGISTER oznaczają, że szkielety magnetyczne mogą być używane jako elementy zapewniające długotrwałe wspomaganie w inżynierii tkankowej. Zapewnia to wyjątkowe możliwości w zakresie dostosowywania funkcjonowania szkieletów do indywidualnych potrzeb pacjentów.
