Wydział Chemiczny RCH

Tytuł: Modulacja procesów angiogenezy na biodegradowalnych materiałach polimerowych przeznaczonych do leczenia przewlekłych ran

Założenia projektu:

Angiogeneza, to proces powstawania nowych naczyń krwionośnych, który ma szczególne znaczenie w procesie gojenia się ran. Trudno gające się rany (czyli takie, których wyleczenie trwa powyżej 1 miesiąca) stanowią poważne zagrożenie dla zdrowia i komfortu życia pacjentów, są również niezwykle częste. W Polsce najczęstszymi typami ran przewlekłych są owrzodzenia żylne, odleżyny, owrzodzenia związane z zespołem stopy cukrzycowej oraz rany nowotworowe. Mimo że istnieje wiele dostępnych środków i terapii mających na celu przyspieszenie procesu gojenia się ran, to jednak nie są zawsze są one skuteczne, stąd też potrzeba opracowania nowych materiałów mogących ułatwić leczenie ran przewlekłych.

Idealny materiał do stosowania jako opatrunek powinien charakteryzować się biodegradowalnością i bioresorbowalnością, czyli uległby degradacji i wchłonięciu przez organizm po zagojeniu się rany. Ponadto, powinien pozytywnie wpływać na proces angiogenezy. W tym celu proponujemy zastosowanie nowej klasy polimerów biodegradowalnych, tj. poliestrów alifatycznych syntezowanych z 1,4:3,6-dianhydro-D-heksitoli, surowców pochodzących z celulozy i skrobi (izosorbid, izomannid i izoidid), które otrzymuje się w wyniku redukcji i podwójnego odwodnienia odpowiednich cukrów (D-glukozy, D-mannozy i D-idozy). Spośród tych związków, najłatwiej dostępny jest izosorbid ze względu na jego pochodzenie z sorbitolu, który jest stosunkowo powszechny w przyrodzie, a także możliwość produkcji na skalę przemysłową. Izosorbid można poddać reakcji polimeryzacji i kopolimeryzacji uzyskując poliestry, poliwęglany, poliamidy, poliuretany i inne. Polimerowe pochodne izosorbidu mają właściwości odpowiednie do zastosowania ich w inżynierii medycznej, tj. są biokompatybilne i biodegradowalne.

Cele projektu:

Celem proponowanego projektu było zbadanie możliwości zastosowania poliestru na bazie izosorbidu i poli(kwasu mlekowego) w celu ułatwienia gojenia się ran, w celu analizy jego wpływu na proces angiogenezy, czyli tworzenia się nowych naczyń krwionośnych.

Osiągnięte rezultaty:

- Otrzymano powłoki polimerowe o strukturze dwywymiarowej (poli(sebacynian izosorbid)-PISEB, poli(adypinian izosorbidu), poli(bursztynian izosorbidu), poli(kwas mlekowy-ko-glikolowy)-PLGA, PISEB:PLGA), a także trójwymiarowej (elektroprzędzone włókna PLGA, PISEB:PLGA).

- Określono wpływ materiałów na proces gojenia ran poprzez zbadanie ekspresji genów odpowiedzialnych za proces angiogenezy i za powstanie stanu zapalnego.

- Zbadano morfologię komórek endotelium (HUVEC) hodowanych na materiałach o strukturze 2D i 3D za pomocą mikroskopii elektronowej.

- Zbadano zdjęcia otrzymane w wyniku barwienia fluorescencyjnego komórek HUVEC za pomocą analizy fraktalnej.

Zespół projektowy:

Kinga Gawron

Katarzyna Wiak

Mikołaj Kurowski

Zuzanna Warska

Rafał Bobrowski

dr hab. inż. Katarzyna Krukiewicz, prof. PŚ

dr hab. inż. Magdalena Skonieczna, prof. PŚ

dr inż. Sandra Pluczyk-Małek

mgr farm. Anahit Dawicka