Celem badań było opracowanie termoczułej platformy opartej na poliwinylopirydynie z dodatkiem nanocząstek miedzi, umożliwiającej efektywny wzrost oraz samoistne uwalnianie arkuszy komórek nabłonka barwnikowego siatkówki (RPE). Takie arkusze mogą znaleźć zastosowanie zarówno w badaniach podstawowych, jak i w medycynie regeneracyjnej.

Termoczułe szczotki polimerowe to unikatowe materiały reagujące na zmiany temperatury dzięki swojej specyficznej budowie. Łańcuchy polimerowe są zakotwiczone jednym końcem w podłożu, natomiast drugi pozostaje swobodny i może się prostować lub zwijać w zależności od warunków zewnętrznych. Taka zmiana konformacji wpływa na ich oddziaływanie z wodą, a cała powłoka może w sposób odwracalny przechodzić z charakteru hydrofobowego na hydrofilowy. Właściwość ta odgrywa kluczową rolę w interakcji z materiałem biologicznym i sprawia, że szczotki polimerowe doskonale sprawdzają się jako podłoża do hodowli arkuszy komórkowych.

W przeciwieństwie do tradycyjnych metod, w których arkusze komórkowe oddzielane są mechanicznie lub enzymatycznie – co często prowadzi do ich uszkodzenia – zastosowanie termoczułych szczotek umożliwia ich łagodne i nieinwazyjne uwalnianie wyłącznie poprzez obniżenie temperatury. Komórki hodowane są w temperaturze fizjologicznej, przy której powłoka wykazuje wysoką biokompatybilność. Po utworzeniu jednolitej warstwy, zmniejszenie temperatury skutkuje zmianą zwilżalności podłoża i spontanicznym oddzieleniem arkusza komórkowego bez naruszania jego struktury czy połączeń międzykomórkowych.

Dodatkowym atutem opracowanych powłok jest ich właściwość bakteriobójcza, wynikająca z obecności nanocząstek metali. Działają one samoczynnie w podwyższonej temperaturze, co dodatkowo chroni hodowane komórki przed zakażeniem.

Artykuł opublikowany czasopiśmie "Chemical Engineering Journal", stanowi część projektu doktorskiego Anny Cieślik, realizowanego pod kierunkiem prof. Joanny Raczkowskiej, we współpracy z doktorantami i naukowcami z Zakładu Biofizyki Molekularnej i Międzyfazowej oraz Zakładu Inżynierii Nowych Materiałów Wydziału FAIS UJ, Katedry Mikrobiologii Collegium Medicum UJ oraz Politechniki Lwowskiej.

Źródło: Wydział Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej UJ