Cílem výzkumu bylo vyvinout termosenzitivní platformu na bázi polyvinylpyridinu s přídavkem nanočástic mědi, která by umožnila efektivní růst a spontánní uvolňování buněčných vrstev retinálního pigmentového epitelu (RPE). Takové vrstvy lze využít jak v základním výzkumu, tak v regenerativní medicíně.

Termosenzitivní polymerní kartáče jsou unikátní materiály, které díky své specifické struktuře reagují na změny teploty. Polymerní řetězce jsou na jednom konci ukotveny v substrátu, zatímco druhý zůstává volný a může se narovnat nebo zkroutit v závislosti na vnějších podmínkách. Taková změna konformace ovlivňuje jejich interakci s vodou a celý povlak se může reverzibilně změnit z hydrofobního na hydrofilní charakter. Tato vlastnost hraje klíčovou roli v interakci s biologickým materiálem a činí polymerní kartáče ideálními substráty pro kultivaci buněčných vrstev.

Na rozdíl od tradičních metod, při kterých jsou buněčné vrstvy oddělovány mechanicky nebo enzymaticky – což často vede k jejich poškození – umožňuje použití termosenzitivních kartáčů jejich šetrné a neinvazivní uvolňování pouze snížením teploty. Buňky se kultivují při fyziologické teplotě, při které povlak vykazuje vysokou biokompatibilitu. Po vytvoření jednotné vrstvy vede snížení teploty ke změně smáčivosti substrátu a spontánnímu oddělení buněčné vrstvy, aniž by došlo k narušení její struktury nebo mezibuněčných spojení.

Další výhodou vyvinutých povlaků je jejich baktericidní vlastnost vyplývající z přítomnosti kovových nanočástic. Působí automaticky při zvýšené teplotě, což navíc chrání kultivované buňky před infekcí.

Článek publikovaný v časopise „Chemical Engineering Journal“, je součástí doktorského projektu Anny Cieślik, realizovaného pod vedením prof. Joanny Raczkowské ve spolupráci s doktorandy a vědci z katedry molekulární a mezifázové biofyziky a katedry inženýrství nových materiálů Fakulty FAIS UJ, katedry mikrobiologie Lékařské fakulty UJ a Lvovské polytechniky.

Zdroj: Fakulta fyziky, astronomie a aplikované informatiky UJ