demo@example.com 1st Floor New World. +848556778345

Biotusze

Finansowanie projektu

DOFINANSOWANO ZE ŚRODKÓW BUDŻETU PAŃSTWA W RAMACH III KONKURSU STRATEGICZNEGO PROGRAMU BADAŃ NAUKOWYCH I PRAC ROZWOJOWYCH  
“NOWOCZESNE TECHNOLOGIE MATERIAŁOWE” – TECHMATSTRATEG

Projekt „Opracowanie biotuszy do biodruku 3D na bazie świńskiego DECM modyfikowanego chemicznie, wzbogaconego o rekombinowane białka hybrydowe, nanomateriały i polimery syntetyczne.”

DOFINANSOWANIE: 21 962 857,33 zł

CAŁKOWITA WARTOŚĆ INWESTYCJI: 22 444 594,83 zł

Okres realizacji: 01.01.2021 – 31.12.2023

Koordynator projektu B+R

dr hab. med. Michał Wszoła

Projekt finansowany przez:

Narodowe Centrum Badań i Rozwoju w ramach programu „Nowoczesne technologie materiałowe” TECHMATSTRATEG III.

Czas realizacji projektu:

styczeń 2021 – grudzień 2023

Lider projektu:

Fundacja Badań i Rozwoju Nauki

Konsorcjum:

Fundacja Badań i Rozwoju Nauki, Centrum Zaawansowanych Technologii Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza, Warszawski Uniwersytet Medyczny i Polbionica sp. z o.o.

OPRACOWANIE BIOTUSZY DO BIODRUKU 3D NA BAZIE ŚWIŃSKIEGO DECM MODYFIKOWANEGO CHEMICZNIE, WZBOGACONEGO O REKOMBINOWANE BIAŁKA HYBRYDOWE, NANOMATERIAŁY I POLIMERY SYNTETYCZNE.

Celem projektu jest opracowanie pakietu modyfikacji biotuszy (m.in. wytworzenie rekombinaowanego białka hybrydowego) na bazie decelularyzowanej macierzy zewnątrzkomórkowej (dECM) świńskiej trzustki i łąkotki zwiększających efektywność procesu drukowania 3D i wytrzymałość uzyskiwanych wydruków. W ramach realizacji poszczególnych zadań projektu przeprowadzone będą badania mające na celu wytworzenie gotowego produktu do komercjalizacji z zakresu biotechnologii, inżynierii nanomateriałowej, chemii oraz fizjologii.

Produkty oraz technologie opracowane w trakcie realizacji projektu zostaną objęte ochroną patentową. Realizacja projektu przyczyni się także do zacieśnienia relacji pomiędzy uczestnikami konsorcjum, zarówno naukowymi jak i biznesowymi, zwiększając potencjał innowacyjny Polski na arenie międzynarodowej. Ze względu na dużą skalę problemu jakimi są niedobór narządów do przeszczepów u pacjentów z cukrzycą typu I oraz uszkodzenia łąkotki, realizacja projektu przedstawia wysoką wartość zarówno społeczną, jak i ekonomiczną.

Technologia biodruku 3D polega na formowaniu przestrzennych struktur złożonych z żywych komórek zawieszonych w biotuszu, biokompatybilnym hydrożelu, który umożliwia jednocześnie precyzyjne nadanie kształtu drukowanemu obiektowi. W zależności od zastosowanego typu komórek uzyskiwane są różnorodne modele badawcze znacznie lepiej odzwierciedlające środowisko tkankowe niż hodowle monowarstwowe.

Biodruk 3D – przyszłość medycyny?

W ciągu ostatniej dekady w medycynie regeneracyjnej i naukach biologicznych szerokie zastosowanie znalazł biodruk 3D.

Biodruk 3D wykorzystywany jest przy wytwarzaniu implantów ubytków kostnych, ale coraz częściej zastosowanie znajduje podczas prac związanych z budową funkcjonalnych narządów takich, jak: trzustka, płuca, wątroba, serce czy skóra. Inżynieria tkankowa jest także intensywnie wykorzystywana w biotechnologicznych badaniach podstawowych przy tworzeniu modeli chorobowych nowotworów oraz modeli do badań przesiewowych związków do produkcji leków. W zależności od charakteru drukowanego obiektu w biodruku 3D można wykorzystać szereg materiałów, metod i komórek w celu uzyskania pożądanego konstruktu tkankowego.

Biotusze stosowane w biodruku 3D muszą wykazywać się szerokim spektrum cech biofizycznych, takich jak drukowalność, lepkość, degradacja czy usieciowanie umożliwiających formowanie precyzyjnych, stabilnych rusztowań, jak i zapewnić odpowiednie warunki umożliwiające zagnieżdżanie się w nich komórek i ich różnicowanie przy jednoczesnym braku cytotoksyczności.

Macierz zewnątrzkomórkowa (ang. extracellular matrix, ECM) jest jedną z powszechnie stosowanych substancji używanych do produkcji biotuszy. Stanowi ona białkowe rusztowanie, w którym zawieszone są komórki i odpowiada za właściwości strukturalne, mechaniczne i prowzrostowe w tkance. Biotusz na bazie ECM oprócz właściwości biologicznych musi także charakteryzować się odpowiednimi cechami fizykochemicznymi umożliwiającymi wydajny druk i trwałość obiektu. Obecnie na rynku nie są dostępne komponenty, które zapewniałyby równocześnie wydajne warunki wzrostowe i stabilność wydruku w uniwersalnym zastosowaniu.

Multidyscyplinarne konsorcjum

W ramach niniejszego projektu powołano interdyscyplinarne konsorcjum o dużym doświadczeniu w zakresie tworzenia materiałów do biodruku prototypów bionicznych narządów.

W skład konsorcjum wchodzą  ośrodki specjalizujące się w biodruku 3D: Fundacja Badań i Rozwoju Nauki (FBiRN), której zespół pod kierownictwem dr hab. Michała Wszoły opracował technologię produkcji biotuszu w oparciu o decelularyzację świńskiej trzustki oraz wydrukował prototyp bionicznej trzustki, nad którego udoskonaleniem pracuje obecnie oraz zespół prof. UAM dr hab. Jakuba Rybki z Centrum Zaawansowanych Technologii Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza (CZT UAM) specjalizujący się w biodruku łąkotki z wykorzystaniem biotuszu na bazie dECM łąkotki świńskiej i mezenchymalnych komórek macierzystych.

Ponadto do konsorcjum dołączy Warszawski Uniwersytet Medyczny (WUM). Prof. Artur Kamiński – Dyrektor Centrum Biostruktury wraz z zespołem posiada duże doświadczenie w analizie toksyczności materiałów w modelach zwierzęcych.

Partnerem biznesowym w konsorcjum jest Polbionica Sp. z o.o., która odpowiedzialna będzie za wykonanie części badań oraz komercjalizację uzyskanych  wyników.