Projekt NERVANA - innowacyjne podejście do leczenia przewlekłych ran cukrzycowych w ramach OPUS LAP | Wydział Chemiczny Politechniki Gdańskiej

Innowacyjne biomateriały wspierające regenerację tkanek

Celem projektu „Modulacja równowagi neuro-immuno-naczyniowej w przewlekłych ranach cukrzycowych z użyciem porowatych rusztowań chitozanowych i biochemiczno-fizycznej stymulacji” jest opracowanie nowoczesnej strategii wspomagającej leczenie trudno gojących się ran cukrzycowych. Stanowią one jedno z najpoważniejszych powikłań cukrzycy, a ich przewlekły charakter wynika m.in. z zaburzeń unerwienia, utrzymującego się stanu zapalnego oraz ograniczonego tworzenia nowych naczyń krwionośnych. Opracowywane rozwiązanie ma na celu jednoczesne oddziaływanie na te procesy, wspierając naturalną regenerację uszkodzonych tkanek.

W ramach badań naukowcy opracują inteligentne, dwuwarstwowe rusztowania hydrożelowe na bazie chitozanu, agarozy i kolagenu, wytwarzane z wykorzystaniem zaawansowanej technologii robotycznego biodruku 3D. Materiały będą charakteryzowały się kontrolowaną porowatością oraz zostaną wzbogacone o bioaktywne peptydy wspierające regenerację nerwów, tworzenie nowych naczyń krwionośnych i regulację odpowiedzi immunologicznej. Zastosowanie mikrokapsułek reagujących na zmiany środowiska rany umożliwi stopniowe i kontrolowane uwalnianie substancji aktywnych. Dodatkowo zbadane zostanie wykorzystanie stymulacji radiofrekwencyjnej o częstotliwości 448 kHz w celu zwiększenia skuteczności procesów regeneracyjnych.

Międzynarodowa współpraca naukowa

Projekt realizowany będzie przez trzy zespoły badawcze, których kompetencje wzajemnie się uzupełniają.

Zespół Politechniki Gdańskiej, kierowany przez dr. hab. inż. Roberta Piotra Tylingo, będzie odpowiedzialny za opracowanie, wytwarzanie i charakterystykę rusztowań hydrożelowych, ich funkcjonalizację bioaktywnymi peptydami oraz integrację mikrokapsułek i stymulacji radiofrekwencyjnej. Istotnym elementem prac będzie również optymalizacja technologii robotycznego biodruku 3D, umożliwiającej precyzyjne kształtowanie struktury biomateriałów.

Zespołem Uniwersytetu Gdańskiego kieruje prof. dr hab. Sylwia Rodziewicz-Motowidło, której grupa badawcza będzie odpowiedzialna za projektowanie, syntezę i charakterystykę peptydów o działaniu regeneracyjnym, a także ocenę ich stabilności i właściwości biologicznych.

Partnerem szwajcarskim jest Uniwersytet w Zurychu, gdzie prace badawcze koordynuje dr Thomas Biedermann. Zespół szwajcarski przeprowadzi zaawansowane badania biologiczne z wykorzystaniem modeli komórkowych i trójwymiarowych modeli tkanek, a także badania przedkliniczne służące ocenie skuteczności opracowanych biomateriałów w procesie gojenia ran cukrzycowych.

Połączenie wiedzy i doświadczenia partnerów pozwoli na kompleksową ocenę opracowanej technologii, od projektowania biomateriałów i syntezy substancji aktywnych, przez badania biologiczne, aż po weryfikację ich potencjału terapeutycznego. Realizacja projektu NERVANA może przyczynić się do rozwoju nowej generacji inteligentnych, aktywnych biologicznie opatrunków, stanowiących w przyszłości podstawę innowacyjnych metod leczenia przewlekłych ran i wspomagania regeneracji tkanek.