Aktualizace: 08.03.2023 13:01
Zlín – Vědci z Centra polymerních systémů zlínské univerzity se podíleli na výzkumu, který se zabýval vztahy mezi biomateriály a kmenovými buňkami. Projekt trval tři roky, pracovali na něm také vědci z brněnské Masarykovy univerzity.
“V živých systémech je vytvořená hierarchická struktura, která je pro buňky vodítkem o tom, kde jsou a jak se mají chovat. Kromě toho tam jsou vnější stimuly pro buňky, které jim napovídají, co je jejich funkcí, co se od nich očekává. My se soustředíme už nějakou dobu na dvě tkáně, tkáň nervovou a srdeční, protože obě se potkávají v tom, že očekávají nějaké elektrické pole. Zabýváme se vývojem materiálů na bázi syntetických materiálů i biomateriálů a snažíme se vytvořit materiál tak, aby dával buňkám co nejpřirozenější prostředí, aby pro ně byl co nejpříjemnější a nejlépe jim dával odezvu o tom, čím mají být, jak se mají chovat,” řekl dnes novinářům vedoucí týmu Petr Humpolíček.
Materiály je možné využít například pro snímání signálů jako EEG nebo EKG. “Nebo naopak vzít kmenové buňky, které mají otevřené pole působnosti stát se čímkoliv, jakoukoliv tkání, a pomocí materiálu se snažíte je nasměrovat, pomoci jim, aby se vydaly směrem, které od nich očekáváte. Tohle bylo předmětem projektu, zabývali jsme se interakcí kmenových buněk s materiály, které vyvíjíme, a jak to na buňky působí,” uvedl Humpolíček.
Materiál se může využít například ke zlepšení snímáním srdeční akce. “Standardně se používají kovové elektrody, ale kov ne vždy dobře komunikuje s organismem a elektrické vodivé polymery zlepšují komunikaci mezi sondou a organismem, třeba srdcem,” uvedl Humpolíček. V experimentální části je snaha podpořit třeba hojení srdce, kde se hledají systémy, které buňkám dají správný podnět.
Vědci vyvinuli řadu materiálů. “Jde o to najít co nejlepší rozhraní mezi živým systémem a umělým. Zlepšujeme vlastnosti, aby živý systém dokázal s umělým co nejlépe vycházet, abychom materiál mohli využít k tomu, že tkáni řekneme, co má dělat,” uvedl Humpolíček. Vědci vyvíjejí například materiál, pomocí kterého se mohou pokrýt kovové sondy a zlepší se komunikace mezi živým systémem a umělým. Snahou je například udělat sondu na snímání třeba EKG, která může být zároveň umístěna do CT, kde je omezení kvůli kovu. Materiály se vyvíjejí i pro nositelnou elektroniku, která se dá vložit do textilu a může sledovat vlastnost nebo funkci těla. U jednoho materiálu vědci zjistili, že pomáhá kmenovým buňkám se vyvíjet směrem do nervové tkáně. Jeden ze strukturovaných povrchů zase zesiluje fluorescenční signál.
Studentka doktorského studia v oboru biomateriály a biokompozity Leona Mahelová se zabývá například polyuretanovými vlákny. “Tím, že je zorientujeme v jednom směru, více připomínají skutečnou tkáň, kterou je například hladká svalovina srdce, která je přesně zorientovaná. Díky tomu, že k tomu dáváme například vodivé polymery, které vedou elektrické impulzy a elektrické pole, tak můžeme napodobovat více živé prostředí, například pro srdeční svalovinu,” uvedla Mahelová.
