1. Metody badania oddziaływania komórek z polimerami 2. Oddziaływanie komórek z powierzchnią polimeru 3. Oddziaływanie komórek z polimerami w

Podobne dokumenty
1. Metody badania oddziaływania komórek z polimerami 2. Oddziaływanie komórek z powierzchnią polimeru 3. Oddziaływanie komórek z polimerami w

Nanokompozyty polimerowe. Grzegorz Nieradka Specjalista ds. procesu technologicznego Krosno,

Biomateriały i nośniki w medycynie odtwórczej - oddziaływanie komórek z polimerami

Polisilany. R 1, R 2... CH 3, C 2 H 5, C 6 H 5, C 6 H 11 i inne

Wykład 2. Wprowadzenie do metod membranowych (część 2)

Podstawy biogospodarki. Wykład 7

W związku z otrzymanymi zapytaniami do Specyfikacji Istotnych Warunków Zamówienia, Zamawiający wyjaśnia:

I. Właściwości wody: II. Stany skupienia wody. Na dnie zbiornika wodnego jest zawsze temperatura 4 O C (największa gęstość wody).

NOWE BIOMATERIAŁY WŁÓKNINOWE WYTWARZANE BEZPOŚREDNIO Z ROZTWORU DIBUTYRYLOCHITYNY. A. Błasińska, I. Krucińska, M. Chrzanowski, A.

Szkło kuloodporne: składa się z wielu warstw różnych materiałów, połączonych ze sobą w wysokiej temperaturze. Wzmacnianie szkła

Mikrokapsułki CS. Prof. dr hab. Stanisław Ignatowicz Konsultacje Entomologiczne Warszawa

Ćwiczenie nr 2. Badanie kształtu i wielkości porów oraz połączeń między porami w biomateriałach ceramicznych

Technologie wytwarzania. Opracował Dr inż. Stanisław Rymkiewicz KIM WM PG

Elektrolity polimerowe. 1. Modele transportu jonów 2. Rodzaje elektrolitów polimerowych 3. Zastosowania elektrolitów polimerowych

ZAMRAŻANIE PODSTAWY CZ.2

Konsolidacja Nanoproszków I - Formowanie. Zastosowanie Nanoproszków. Konsolidacja. Konsolidacja Nanoproszków - Formowanie

Nanokompozytowe membrany włókniste; możliwości zastosowań medycznych

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11)

Elektroprzędzenie nanowłókien optymalizacja procesu i zastosowania medyczne

Materiały w bateriach litowych.

Politechnika. Łódzka

Hala technologiczna IBWCh - reaktor do syntezy polimeru. Schemat technologiczny zespołu do polimeryzacji metodą sekwencyjną w skali 30 l - IBWCh

Dorota Kunkel. WyŜsza Szkoła InŜynierii Dentystycznej

metody nanoszenia katalizatorów na struktury Metalowe

MATERIAŁY SPIEKANE (SPIEKI)

Regulacja wzrostu i różnicowania komórek poprzez oddziaływanie komórek z macierzą zewnątrzkomórkową

Zadanie Systemy poliuretanowe do otrzymywania materiałów porowatych napełnionych włóknami naturalnymi

zarządzanie zębodołem

Karta pracy IV/1a - Reakcje w roztworach: - rozpuszczanie, rozpuszczalność i krystalizacja

III. METODY OTRZYMYWANIA MATERIAŁÓW PÓŁPRZEWODNIKOWYCH Janusz Adamowski

ZASTOSOWANIE MD-TISSUE W TERAPII ANTI-AGING

ZAGADNIENIA EGZAMINACYJNE (od roku ak. 2014/2015)

Politechnika Łódzka. Wydział Technologii Materiałowych i Wzornictwa Tekstyliów. Katedra Materiałoznawstwa, Towaroznawstwa i Metrologii Włókienniczej

VarioDry SPN

Wykład 9. Membrany jonowymienne i prądowe techniki membranowe (część 1) Opracowała dr Elżbieta Megiel

Wykład 1. Wprowadzenie do metod membranowych

TECHNOLOGIE ŚRODOWISKA I GOSPODARKA ODPADAMI

Materiał kościozastępczy

Poliamid (Ertalon, Tarnamid)

Zanieczyszczenia organiczne takie jak WWA czy pestycydy są dużym zagrożeniem zarówno dla środowiska jak i zdrowia i życia człowieka.

Zalety przewodników polimerowych

30/01/2018. Wykład VII: Kompozyty. Treść wykładu: Kompozyty - wprowadzenie. 1. Wprowadzenie. 2. Kompozyty ziarniste. 3. Kompozyty włókniste

ĆWICZENIE I etap transestryfikacji

STRUCTUM - TECHNOLOGIE JUTRA DZISIAJ. Structum Sp. z o.o., ul. Niepodległości 30/59, Lublin, Poland

Wykład VII: Kompozyty. JERZY LIS Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki Katedra Ceramiki i Materiałów Ogniotrwałych

Natryskowe systemy poliuretanowe wytwarzane przez Polychem Systems Sp. z o. o. Parametry i zastosowanie

BIOTECHNOLOGIA OGÓLNA

Rok akademicki: 2015/2016 Kod: EIB IB-s Punkty ECTS: 6. Kierunek: Inżynieria Biomedyczna Specjalność: Inżynieria biomateriałów

Nowe technologie w produkcji płynnych mieszanek paszowych uzupełniających

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL

MATERIAŁOZNAWSTWO. dr hab. inż. Joanna Hucińska Katedra Inżynierii Materiałowej Pok. 128 (budynek Żelbetu )

PIANA SYSTEMOWA GOLD 8-12

Mikrofiltracja, ultrafiltracja i nanofiltracja. Katarzyna Trzos Klaudia Zięba Dominika Stachnik

Wykład 6. Klasyfikacja przemian fazowych

Dodatek nr 2 do SIWZ asortymentowo cenowy GRUPA I -

5-warstwowe rury do ciepłej i zimnej wody

Klasyfikacja procesów membranowych. Magdalena Bielecka Agnieszka Janus

Materiałoznawstwo optyczne CERAMIKA OPTYCZNA

POLITECHNIKA GDAŃSKA

Szkło. T g szkła używanego w oknach katedr wynosi ok. 600 C, a czas relaksacji sięga lat. FIZYKA 3 MICHAŁ MARZANTOWICZ

ZADANIE 1 - ZESTAW DO UTRZYMANIA HEMOSTAZY PO NAKŁUCIU TĘTNICY PROMIENIOWEJ METODĄ PNEUMATYCZNĄ, Z REGULACJĄ SIŁY UCISKU

WYKŁAD 7. Diagramy fazowe Dwuskładnikowe układy doskonałe

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1 PL B1

ZAMRAŻANIE PODSTAWY CZ.1

EKSPERT OD JAKOŚCI SKÓRY

SKUTKI SUSZY W GLEBIE

MATERIAŁOZNAWSTWO. Prof. dr hab. inż. Andrzej Zieliński Katedra Inżynierii Materiałowej Pok. 204

Peter Schramm pracuje w dziale technicznym FRIATEC AG, oddział ceramiki technicznej.

PL B BUP 13/14

L.A. Dobrzański, A.D. Dobrzańska-Danikiewicz (red.) Metalowe materiały mikroporowate i lite do zastosowań medycznych i stomatologicznych

Katarzyna Pawlak-Buś

Doktorantka: Żaneta Lewandowska

TWORZYWA SZTUCZNE (POLIMERY) Dr inż. Stanisław Rymkiewicz Katedra Inżynierii Materiałowej Pok. 202 tel kom

NOWOCZESNE METODY POWLEKANIA NA SUCHO. opracował GRZEGORZ BUOKO

Dodatek nr 2 do SIWZ asortymentowo cenowy GRUPA I -

WSPÓŁCZESNE TECHNIKI ZAMRAŻANIA

Samopropagująca synteza spaleniowa

Formularz asortymentowo-cenowy

Pakiet V Cena jed. netto. Razem:

CHEMIA I GIMNAZJUM WYMAGANIA PODSTAWOWE

Kompletny asortyment urządzeń do Oczyszczalni Ścieków

ROZWIĄZYWANIE PROBLEMÓW CZĘŚĆ II - WADY POWŁOKI

Drukarki 3D. Rapid prototyping - czyli szybkie wytwarzanie prototypów.

Karta Charakterystyki Preparatu TRIM SC230

MAST Biosurgery. Zrosty skutki uboczne chirurgii Jak duża jest skala problemu?

PL B1. Szerokoporowaty podkład do hodowli komórkowych, zwłaszcza do hodowli komórkowych 3D, sposób jego wytwarzania i jego zastosowanie

Próżnia w badaniach materiałów

Kryteria oceniania z chemii kl VII

Przetwórstwo tworzyw sztucznych i gumy

Synteza Nanoproszków Metody Chemiczne II

WYBRANE METODY MODYFIKACJI ASFALTÓW. Prof. dr hab. inż. Irena Gaweł emerytowany prof. Politechniki Wrocławskiej

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11)

Przeciwdziałanie fotostarzeniu ( anti photoaging ) Aleksandra Karaś

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1

Pianosilikaty - porowate, ognioodporne i ekologiczne materiały termoizolacyjne

Badanie właściwości związków powierzchniowo czynnych

Politechnika Gdańska, Inżynieria Biomedyczna. Przedmiot: BIOMATERIAŁY. 1. Klasyfikacja materiałów medycznych

Wykład 3. Termodynamika i kinetyka procesowa - wykład 2. Anna Ptaszek. 24 kwietnia Katedra Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego

HEMOSTATYKI WCHŁANIALNE

KONCENTRATY BIAŁE INFORMACJE TECHNICZNE

Transkrypt:

1. Metody badania oddziaływania komórek z polimerami 2. Oddziaływanie komórek z powierzchnią polimeru 3. Oddziaływanie komórek z polimerami w zawiesinie 4. Oddziaływanie komórek z trójwymiarową macierzą i żelami

Nanostruktury kolagenowe z chitosanem 1:0 1:1 1:3 1:3 z komórkami Tan et al. Tissue Engineering 2001

kolagen polikaprolakton kolagen Wenugopal et al. Tissue Engineering 2005

Polikaprolakton Wenugopal et al.tissue Engineering 2005

Barwienie fluorescencyjne fibroblastów na macierzy PCL

fibrylarna sieć kwasu poliglikolowego Smith & Mooney 2000

Hepatocyty na gąbczastym nośniku z kwasu poli-l-mlekowego 7 dni po przeszczepie

PLGA nośnik gąbczasty Smith & Mooney 2000

Mikrokapsułki z alginianu wapnia z hepatocytami

Polichlorek akrylonitrylowinylowy

Sztuczna wątroba Wang et al. 2005

Tereftalan polietylenowy (PET) Basu et al. Tissue Engineering 2005

Tereftalan polietylenowy Średnica porów 65 mm Basu et al. Tissue Engineering 2005

Basu et al. Tissue Engineering 2005

Włókna tereftalanu polietylenowego (PET) z preadipocytami Kang et al. 2005

Agregaty adipocytów w sieci PET

CECHY NOŚNIKÓW wysoka porowatość duża powierzchnia adhezji wytrzymałość strukturalna specyficzny kształt biokompatybilność

Metody syntezy polimerowych nośników Wiązanie włókien Odlew roztworu i wypłukiwanie Uwarstwianie Wytłaczanie Piana gazowa Zamrażanie-suszenie Rozdział faz Polimeryzacja in situ

Wiązanie (spajanie) włókien PLLA rozpuszczony w chlorku metylenu i wylany na sieć PGA Odparowanie rozpuszczalnika Podgrzewanie mieszaniny do temp. topnienia PGA krzyżowe wiązanie włókien Hartowanie kompozytu Suszenie w próżni

Ma et al. Tissue Engineering 2005

Odlew rozpuszczonego polimeru z cząsteczkami soli Polimer rozpuszczony w chloroformie Kryształy soli nierozpuszczalne w chloroformie Mieszanina odparowanie rozpuszczalnika Suszenie polimeru w próżni

Uwarstwianie nośnika Nośniki 3-wymiarowe o kształtach anatomicznych Metoda odlewu rozpuszczonego polimeru z cząsteczkami soli cienkie warstwy sklejane poprzez zwilżanie chloroformem

Odlew rozpuszczonego polimeru Wua et a 2006

wytłaczanie Widmer et al. Biomaterials 1998

Spienianie gazem Kompresja polimeru skondensowana tabletka polimerowa Nasycenie polimeru CO 2 - wysokie ciśnienie Redukcja ciśnienia nukleacja i formowanie porów w macierzy polimerowej (pory zamknięte) Stosowanie kryształków soli przed kompresją PLGA, po dekompresji wypłukiwanie soli---- otwarte pory

Polimerowe mikrosfery Kim et al. Biomaterials 2005

Zamrażanie-suszenie Wang et al. Ploymer 1995

Rodział faz Metoda wytwarzania nośników aktywnych cząsteczek Inkorporacja aktywnych molekuł z zachowaniem ich aktywności podczas produkcji nośnika Rozpuszczenie polimeru w rozpuszczalniku (fenol/naftalen) temp. 55 0 C Wprowadzenie biomolekuł Kontrolowane chłodzenie do pojawienia się separacji 2 faz- 1) polimer modyfikowany biomolekuła 2) Rozpuszczalnik Hartowanie utworzenie dwufazowego bloczka Sublimacja

Formowanie gąbek polimerowo-ceramicznych Thomson et al. Biomaterials 1998

Thomson et al. Biomaterials1998

Polimeryzacja in situ PMMA- polimetylometakrylan cement kostny PPF- fumaran polipropylenowy

technika opis zalety wady wiązanie włókien włókna polimerowe są podgrzewane i łączone w punktach przecięcia łatwa procedura, wysoki stosunek pola powierzchni do objętości nośnika wysokie temperatury przetwarzania, ograniczona kontrola porowatości elektroprzędzenie otrzymywania włókien ze stopionych polimerów lub ich roztworów z zastosowaniem wysokiego napięcia kontrolowana grubość włókien ograniczona kontrola porowatości, słaba wytrzymałość mechaniczna odlew stopu polimer i porogen podgrzewany w matrycy, zestalanie, wypłukiwanie porogenu kontrola kształtu w matrycy, umożliwia inkorporację materiałów kompozytowych pory niepołączone wysoka temperatura procesu Odlew rozpuszczonego polimeru z odpłukaniem cząsteczek soli porogen przyłączony do polimeru, zestalony; progen następnie odpłukany małe zużycie materiału, wysoka porowatość, możliwość inkorporacji materiałów kompozytowych pory nie połączone, możliwość pozostania resztkowych porogenów i rozpuszczalnika laminowanie membran cienkie warstwy porowatego polimeru łączone chemicznie ściśle określona geometria, nie widoczne połączenia między warstwami długotrwała procedura, toksyczne rozpuszczalniki, konieczność definiowania kształtu każdej warstwy wytłaczanie Podgrzany polimer przeciskany przez tłok, formowany jest 3-wymiarowy profil o średnicy tłoka Możliwość tworzenia struktur tubularnych Wysokie temperatura i ciśnienie konieczne do przeprowadzenia procesu zamrażanie i suszenie emulgowany roztwór polimeru, emulsja umieszczona w matrycy, zamrożona połączenia między porami mała porowatość, ograniczenia w rozmiarach i porowatości rusztowania

technika opis zalety wady rozdział faz polimer rozpuszczony w rozpuszczalniku, dodane bioaktywne molekuły homogenna mieszanina; schładzanie i mrożenie powoduje rozdział faz rozpuszczalnik odparowany potencjalne nośniki leków, bioaktywne molekuły chronione przed rozpuszczalnikiem resztkowy rozpuszczalnik, ograniczony rozmiar porów emulsja o wysokiej zawartości fazy wewnętrznej emulsja woda w oleju, monomery fazy organicznej biorą udział w syntezie i krzyżowym wiązaniu polimerowych skafoldów z porami Możliwość iniekcji, dobre rozmiary porów, możliwość użycia polimerów biodegradowalnych wysoka temperatura procesu spienianie gazem polimer uprzednio poddany kompresji poddany działaniu gazu pod wysokim ciśnieniem pory formują się wraz ze spadkiem ciśnienia brak rozpuszczalnika, poprawa adhezywności komórek ograniczony rozmiar porów i brak połączeń między nimi samoformujące się peptydy zaprojektowane peptydy formują kompeksy (sfery, włókna, arkusze) poprzez oddziaływania hydrofilowe/hydrofobowe mogą być zaprojektowane dla promowania wybranych funkcji komórek kosztowne materiały polimeryzacja in situ polimer jest wstrzykiwany do miejsca przeznaczenia i polimeryzyje lub wiąże krzyżowo po implantacji możliwa natychmiastowa implantacja ograniczone własności mechaniczne, porowatość, szkodliwa polimeryzacja

TRÓJWYMIAROWE BIODRUKOWANIE TKANKI BIOMIMETYCZNE

Nadrzędne cele biodrukowania Drukowanie pojedynczymi komórkami lub agregatami Odkładanie materiału warstwa po warstwie Zachowanie właściwej integralności strukturalnej (fuzja warstw) Wytwarzanie struktur naczyniowych

Etapy biodrukowania 1. 2. 3. 4. 5. 6. obrazowanie projektowanie wybór materiału wybór komórek biodrukowanie aplikacja uszkodzonej tkanki tkanki Murphy & Atala Nature Biotechnology 2014

Rodzaje biodrukowania atrament mikrowytłaczanie biodrukowanie laserowe Murphy & Atala Nature Biotechnology 2014

Porównanie wybranych parametrów biodrukowania Lepkość materiału Metoda żelowania Czas przygotowania Szybkość drukowania Rozdzielczość lub rozmiar kropel Żywotność komórek Gęstość komórek Koszt drukarki atrament mikrowytłaczanie biodruk laserowy 3,5 12 mpa/s chemiczna, fotosieciowanie szybko (1 10 000 kropel/s) <1 pl do >300 pl, szerokość 50 mm >85% Niska, < 1mln komórek/ml 30mPa/s do >6 x 10 7 mpa/s chemiczna, fotosieciowanie, termiczna wolno (10 50 mm/s) Szerokość od 5 mm do mm 40-80% Wysoka, sferoidy komórkowe 1 300 mpa/s chemiczna, fotosieciowanie średnia (200 1 600 mm/s) Mikro 95% Średnia, 100 mln komórek/ml Murphy & Atala Nature Biotechnology 2014

Przykłady biodrukowanych tkanek ludzkich

1) Podpora (rusztowanie) dla wzrostu nowej tkanki maksymalna dostępność substancji odżywczych, aktywnych czynników farmaceutycznych do komórek, ułatwiony kontakt międzykomórkowy 2) Hamowanie aktywności proliferacyjnej komórek kiedy jest niepożądana 3) Sterowanie odpowiedzią komórkową w tkance wzmacnianie jednych hamowanie innych 4) Wzmacnianie adhezji komórkowej i następnie aktywację komórek (adhezja, proliferacja i produkcja składników macierzy przez fibroblasty w trakcie gojenia skóry) 5) Hamowanie adhezji komórkowej płytki przeszczep naczyniowy 6) zapobieganie odpowiedzi biologicznej (przeciwciała blokujące przeciwko komórkom wykorzystanym w przeszczepie)

Pożądane cechy materiałów biodegradowalnych: Możliwość masowej produkcji Zdolność polimeryzacji w spodziewanym kształcie Własności mechaniczne adekwatne do krótkotrwałego spełniania funkcji tkanki, nie kolidujące z długotrwałą funkcją Niska lub pomijalna toksyczność produktów degradacji w lokalnym otoczeniu i ogólnoustrojowa Kompatybilność w aplikacjach, które wymagają uwalniania lub adhezji aktywnych składników (drug delivery system)