Poli(ε-kaprolakton) alapú porózus vázanyagok fejlesztése szövettenyésztés céljára

Tuboly Virág, II. évfolyam MSc hallgató

Témavezető: Dr. Imre Balázs egyetemi adjunktus

BME Fizikai Kémia és Anyagtudományi Tanszék

Konzulens: Kirschweng Balázs PhD. hallgató

BME Fizikai Kémia és Anyagtudományi Tanszék

A gyógyítás egyik legnagyobb kihívása a funkciójukat sérülés vagy betegség következtében ellátni képtelen szervek pótlása, helyettesítése. Mivel a transzplantációs beavatkozások számos komplikációval járhatnak, illetve a rendelkezésre álló szervek száma is erősen korlátozott, az orvoslásban évek óta jelentős figyelmet szentelnek a szövettenyésztésnek.

A mesterséges szövettenyésztés három alapvető feltétele a sejtek, a sejtműködést és szaporodást elősegítő anyagok és nem utolsó sorban vázanyagok. A váz, vagy más néven scaffold, valamilyen porózus szerkezetű anyag, mely biztosítja, hogy a szövet három dimenzióban növekedhessen. Általános elképzelés, hogy megfelelően átjárható, összefüggő pórusszerkezetet kell kialakítani, megfelelő pórusmérettel, porozitással és mechanikai tulajdonságokkal; ám annak ellenére, hogy ezek leginkább a kialakítandó szövet típusától függnek, konkrét értékeiknek meghatározása meglehetősen nehéz. Egy optimális scaffoldon a sejtek megtapadnak és szaporodásra képesek. Attól függően, hogy a vázanyagot in vitro, vagy in vivo alkalmazzák, változnak az ideális jellemzők, a testen belüli alkalmazás esetén ugyanis előnyös, ha a váz az eredeti szövethez hasonló mechanikai tulajdonságokkal rendelkezik - ezt nevezzük szerkezeti biokompatibilitásnak. Legalább ilyen fontos az ún. felületi biokompatibilitás, mely gyakorlatilag a szervezetnek a beültetett implantátumra adott megfelelő válaszát jelenti.

A megfelelő pórusszerkezet kialakítására az irodalomban számos módszert található, közülük sok azonban bonyolult, számos technológiai lépést tartalmaz, és/vagy szerves oldószer alkalmazását követeli meg. Kutatásunk során egy olyan módszert alkalmaztunk, melyre korábban még ilyen formában nem volt példa. Poli(ε-kaprolakton) (PCL) alapú polimer keverékeket hoztunk létre belső keverőben, termoplasztikus keményítővel (TPS), illetve lignoszulfonáttal, majd kerestük azt az összetételt, ahol egymásba hatoló hálós szerkezet (IPN) alakul ki. A keverékek feldolgozása után az oldható komponenst több, az egészségre nem ártalmas oldószerrel kíséreltük eltávolítani, ezzel kialakítva a kívánt, nyílt pórusszerkezetű vázanyagot. A mintákról pásztázó elektronmikroszkópos (SEM) felvételeket készítettünk, amelyek alapján pórusméretet, illetve - eloszlást számítottunk. A pórusszerkezetet N2 adszorpciós vizsgálattal is jellemeztük. A komponensek közötti kölcsönhatás jellemzéséhez keverékeket dinamikus mechanikai termikus analízissel (DMTA), differenciális pásztázó kalorimetriával (DSC) vizsgáltuk, a mechanikai tulajdonságokat univerzális szakítógéppel, illetve rotációs viszkozimetriával jellemeztük.

szerző

Tuboly Virág
műanyag és száltechnológiai mérnöki
nappali

konzulensek

Kirschweng Balázs
PhD hallgató, Fizikai Kémia és Anyagtudományi Tanszék
Imre Balázs
tanársegéd, Fizikai Kémia és Anyagtudományi Tanszék

helyezés

Jutalom