Jak wspomóc gojenie ran cukrzycowych? Badania z wykorzystaniem biomateriałów i fal radiowych

Przewlekłe rany są jednym z poważnych powikłań cukrzycy. Zaburzenia unerwienia, odpowiedzi odpornościowej i tworzenia naczyń krwionośnych podtrzymują stan zapalny i utrudniają regenerację tkanek. Naukowcy z Polski i Szwajcarii zbadają wzajemne oddziaływanie tych układów oraz możliwości przywracania ich równowagi w ramach projektu „Modulacja równowagi neuro-immuno-naczyniowej w przewlekłych ranach cukrzycowych z użyciem porowatych rusztowań chitozanowych i biochemiczno-fizycznej stymulacji”, którym pokieruje dr hab. inż. Robert Tylingo, prof. PG z Wydziału Chemicznego Politechniki Gdańskiej.

Zespół badawczy opracuje porowate rusztowania hydrożelowe z chitozanu, agarozy i kolagenu typu I, wytwarzane metodą robotycznego druku 3D. Ich działanie, w połączeniu z peptydami i stymulacją radiową, zostanie ocenione w badaniach komórkowych oraz przedklinicznych modelach ran cukrzycowych.

Biomateriał z peptydami wspomagany stymulacją radiową

Porowata struktura rusztowania ma sprzyjać zasiedlaniu przez komórki. Związane z nim lub zamknięte w mikrokapsułkach peptydy mają wspierać napływ komórek naprawczych, odbudowę unerwienia i powstawanie naczyń. Mikrokapsułki będą projektowane tak, aby uwalniać peptydy w odpowiedzi na zmiany pH i aktywność enzymów w ranie.

– Funkcjonalność projektowanego układu ma wynikać ze współdziałania składu i struktury rusztowania, bioaktywnych peptydów oraz stymulacji falami radiowymi – mówi prof. Robert Tylingo. – Zbadamy, czy ich połączenie pomaga przywracać równowagę neuro-immuno-naczyniową, czyli współdziałanie układu nerwowego, odpornościowego i naczyniowego w uszkodzonych tkankach, i jak wpływa na gojenie przewlekłych ran cukrzycowych.

Współpraca polsko-szwajcarska

Projekt otrzymał finansowanie Narodowego Centrum Nauki w wysokości 2 146 126 zł w konkursie OPUS 30+LAP/Weave i będzie realizowany w międzynarodowym zespole badawczym. Politechnika Gdańska koordynuje polską część projektu i odpowiada za opracowanie rusztowań oraz optymalizację stymulacji radiowej. Zespół Uniwersytetu Gdańskiego pod kierunkiem prof. Sylwii Rodziewicz-Motowidło zajmie się projektowaniem i syntezą peptydów oraz badaniem ich stabilności i uwalniania. Z kolei naukowcy z Uniwersytetu w Zurychu pod kierunkiem dr. Thomasa Biedermanna przeprowadzą badania biologiczne, oceniając regenerację nerwów i naczyń oraz odpowiedź immunologiczną.