Iskanje ustreznih 3D skeletov in posnemanje ekstracelularnega matriksa (ECM) je ena od najpomembnejših nalog, s katerimi se ukvarja tkivno inženirstvo. V zadnjem času je bilo razvitih precej hidrogelov za ta namen, pri čemer ustrezne mehanske lastnosti takega materiala ostajajo še zmeraj izziv. Tiskanje plast po plast omogoča izdelavo naprednih materialov različnih 3D oblik z več materiali, celicami in drugimi aktivnimi substancami. 3D tiskalnik BioScaffolder (Gesim, Nemčija) omogoča sočasno tiskanje vseh omenjenih komponent. To je še posebej pomembno za doseganje želenih lastnosti kot so hrapavost, topografija, poroznost, velikost por, razmerje med površino in volumnom, ki so nujni za posnemanje dejanske kožne strukture in s tem funkcij kože. Namen raziskave je bil razvoj 3D tiskanih skeletov trenutno najpogosteje rabljenih materialov za oskrbo kroničnih ran, kot sta alginat in karboksimetil celuloza (CMC). Preverili smo printabilnost teh materialov in različnih kombinacij, pri čemer smo dobili najboljše lastnosti za 3D tiskanje pri kombinaciji 5% alginata z 5% CMC v razmerju 1:1.
B.03 Referat na mednarodni znanstveni konferenci
COBISS.SI-ID: 20647958Zgodnji in pozni zapleti povezani z zdravljenjem ran signifikantno zmanjšujejo kvaliteto bolnikovega življenja, sočasno pa predstavljajo veliko finančno breme za zdravstveni sistem povsod po svetu. Akutne rane v normalnem okolju celijo v treh zaporednih fazah v roku 1 – 3 tednov, medtem ko se zdravljenje kroničnih ran običajno ustavi v fazi vnetja, kar podaljša čas zdravljenja za več mesecev ali celo let. Posledično imajo kronične rane zelo negativen vpliv na počutje bolnikov, pri čemer je v veliki meri zmanjšana tudi kvaliteta življenja. Zdravljenje večjih ran zahteva uporabo naprednih materialov, ki lahko ustrezno zagotovijo obnovo poškodovanega tkiva. Na področju tkivnega inženirstva in regenerativne medicine je v zadnjih letih velik poudarek na pripravi materialov za rane z metodo 3D tiskanja. Slednja omogoča pripravo kompleksnih struktur z veliko resolucijo in ponovljivostjo iz biokompatibilnih, polimernih materialov. V raziskavi smo pripravili 3D tiskana ogrodja iz alginata, karnoksimetil celuloze (CMC) in različnih kombinacij. Material z izkazanimi najboljšimi lastnostmi za 3D tiskanje alginat:CMC=1:1 smo preverili tudi z Live/Dead testom, ki je pokazal, da tako pripravljen material nima toksičnih učinkov na kožne celice (keratinocite).
B.03 Referat na mednarodni znanstveni konferenci
COBISS.SI-ID: 20885526V primeru večjih ran je potrebna priprava kompleksnejših materialov za oskrbo, s katerimi lahko zagotovimo uspešno obnovo ali zamenjavo poškodovanih oziroma uničenih tkiv. Posledično je na področju tkivnega inženiringa v zadnjem času velik poudarek na oblikovanju naprednih materialov s pomočjo 3D tiskalnikov in s tehniko elektropredenja. S 3D tiskalnikom smo pripravili 3D tiskane materiale za oskrbo ran, ki se v netkani obliki na tem področju že uporabljajo in imajo dokazan pozitiven vpliv na celjenje (alginat, natrijeva karboksimetil celuloza, nanofibrilirana celuloza). S pripravo izhodnega materiala z optimalnimi lastnostmi za 3D tiskanje smo lahko na podlagi same metode pripravili materiale s točno definirano strukturo. 3D tiskalnik BioScaffolder namreč omogoča izdelavo kompleksnih biokompatibilnih geometrijskih modelov z natančnim nadzorom in ponovljivostjo izdelave iz širokega spektra polimernih materialov. Na tako pripravljeno ogrodje smo s polindustrijskim aparatom za pripravo nanovlaken Elmarco Nanospider, z elektropredenjem nanesli nanovlakna z vključenima protibolečinskima zdravilnima učinkovinama (ZU) diklofenak oziroma lidokain. Tako pripravljena nanovlakna posnemajo morfološko strukturo zunajceličnega matriksa, s čimer že sama po sebi dokazano pospešijo celjenje ran. Dodatno pa bodo ugodno vplivala na celjenje preko lajšanja bolečine zaradi sproščanja ZU v rano, s čimer se bo zmanjšal stres za bolnika.
B.03 Referat na mednarodni znanstveni konferenci
COBISS.SI-ID: 20808214