| Tytuł projektu: Od błędu w procesie wytwarzania do zaawansowanych rusztowań tkankowych: Wykorzystanie hierarchicznych architektur MEW z poskręcanymi włóknami |
Umowa:
UMO-2024/53/N/ST11/03900
Czas realizacji:
2025-01-09 / 2028-01-08
Konsorcjum:
jedyny wykonawca
Sponsor:
NCN
Typ:
PRELUDIUM
Konkurs:
23
Lista wykonawców:
| 1 | mgr inż. | Maryla Moczulska-Heljak♦ |
| ♦ kierownik |
Streszczenie:
Leczenie krytycznych ubytków tkankowych pozostaje poważnym wyzwaniem dla medycyny oraz bioinżynierii. Obiecującym rozwiązaniem są rusztowania do inżynierii tkankowej (IT), które charakteryzują się porowatą strukturą sprzyjającą wzrostowi komórek. Ostatnie postępy w technikach druku 3D zrewolucjonizowały wytwarzanie rusztowań, umożliwiając precyzyjną kontrolę nad złożonymi porowatymi i anizotropowymi strukturami. Jedną z takich technik jest elektroprzędzenie ze stopu (EzS). Technika ta pozwala na drukowanie regularnych struktur porowatych o wysokiej rozdzielczości. W pracy Brown et al., 2011 po raz pierwszy opisano zjawisko powstawania w procesie EzS włókien z charakterystycznymi pętelkami. Początkowo tego typu struktury były traktowane jako błąd wytwarzania. Stwierdzono, że charakterystyczne zwoje powstają w wyniku wyboczenia strumienia stopionego materiału. Późniejsze badania (Su et al., 2020) wykazały, że struktury EzS złożone z takich włókien mogą być wykorzystywane jako rusztowania tkankowe o budowie hierarchicznej.
Efektywność zastosowania porowatości hierarchicznej w IT została wielokrotnie naukowo potwierdzona. Małe pory i specyficzne cechy powierzchniowe mogą ułatwiać przyleganie komórek, podczas gdy większe pory umożliwiają wrastanie zregenerowanej tkanki. W pracy Spedicati et al., (2024) z powodzeniem odtworzono naturalną morfologię hierarchicznej tkanki mięśniowej przy użyciu rusztowań tkankowych o ukierunkowanej mikro-włóknistej anizotropowej architekturze 3D. W ramach wspomnianych badań opracowano trójwymiarowe rusztowania tkankowe z ukierunkowanych mikrowłókien z polikaprolaktonu, uzyskane dzięki synergicznemu połączeniu EzS oraz metody wypłukiwania porogenu.
Celem planowanych w projekcie prac jest zbadanie możliwości wytworzenia hierarchicznie uporządkowanych rusztowań tkankowych ze spiralnymi włóknami poprzez synergiczne połączenie EzS i metody wypłukiwania porogenu. Badania mają na celu wyjaśnienie związków między parametrami wytwarzania a właściwościami morfologicznymi, mechanicznymi i funkcjonalnymi (w tym potencjałem regeneracyjnym) tego typu rusztowań.