Search results

1

Biomateriały stosowane w inżynierii tkankowej do regeneracji tkanek

100%

Laska A.

Zeszyty Naukowe Towarzystwa Doktorantów Uniwersytetu Jagiellońskiego. Nauki Ścisłe

|

2017

|

issue 14

187-196

EN

Tissue engineering is an interdisciplinary field of science that develops very intensively in recent years. New ways of treatment of damaged tissues and organs are constantly sought. Scaffolds for cell culture appear to be a breakthrough solution with great implementation possibilities in regenerative medicine. Currently, various porous structures supporting adhesion, cell differentiation and cell proliferation are investigated and developed. Choosing the right biomaterial for tissue regeneration is one of the key issues in designing scaffolds and entire treatment process. There is a numerous group of biomaterials used in scaffold production. It is worth listing such as polylactide (PLA), polyglycolide (PGA), polylactide-glycolide (PLGA), polycapro- lactone (PCL), chitin, collagen, bioactive calcium phosphate (TCP) and hydroxyapatite (HAp). The purpose of this paper is to present a literature review of the biomaterials used for the production of three-dimensional scaffolds for cell culture. Discussed materials are divided into three groups, i.e. polymers, ceramics and metals.

PL

Inżynieria tkankowa jest interdyscyplinarną dziedziną nauki, rozwijającą się bardzo intensywnie w ostatnich kilkunastu latach. Nowe sposoby leczenia uszkodzonych tka- nek i narządów są nieustannie poszukiwane. Rusztowania tkankowe do hodowli komórki pacjenta wydają się przełomowym rozwiązaniem, mającym ogromne możliwości wdrożeniowe w medycynie regeneracyjnej. Aktualnie bada się różnorodne porowate struktury wspierające adhezję, różnicowanie i proliferację komórek. Dobór odpowiedniego biomateriału, na którym będzie się rozwijać nowa tkanka pacjenta, jest jednym z kluczowych zagadnień w trakcie projektowania nowoczesnego rusztowania tkankowego i całego procesu leczenia. Spośród licznej grupy biomateriałów stosowanych do wytwarzania trójwymiarowych skafoldów na szczególną uwagę za- sługują biodegradowalne polimery, takie jak polilaktyd (PLA), poliglikolid (PGA), ko- polimer polilaktyd-glikolid (PLGA), polikaprolakton (PCL), chityna, kolagen oraz bioaktywna ceramika – trójfosforan wapnia (TCP) i hydroksyapatyt (HAp). Celem niniejszej pracy jest przedstawienie przeglądu literaturowego dotyczącego biomateriałów wykorzystywanych do wytwarzania trójwymiarowych rusztowań tkankowych do hodowli komórkowej. Stosowane materiały podzielono na trzy grupy – polimery, cerami- kę i metale – z uwzględnieniem aktualnie panujących trendów.

2

Struktura, funkcja i znaczenie biomedyczne kolagenów

72%

Czubak K. A., Żbikowska H. M.

Annales Academiae Medicae Silesiensis

|

2014

|

vol. 68

|

issue 4

245-254

EN

Collagens are a family of fibrous proteins which are a major component of the extracellular matrix (ECM) in animal organisms. These proteins are found in most tissues and organs (bones, cartilages, skin, ligaments, tendons, corneas). The main functions of collagens include the maintenance of structural integrity, elasticity and tensile strength of the connective tissue. Macromolecules from the collagen family are characterized by a unique structure rich in e.g. glycine, proline and hydroxyproline. The collagen structure consists of three left-handed polypeptide chains which are coiled around each other forming a right-handed rope-like super helix. This structure is stabilized by the presence of interstrand hydrogen bonds. To date, 29 types of collagen have been isolated and described. They differ from each other in structure, functions, and body distribution. Research development has allowed us to understand the structure and properties of native collagens which has resulted in the production of artificial collagen fibrils used in nanotechnology and biomedicine. Collagen materials are considered to be the most useful biomaterials in medicine

PL

Kolageny to rodzina białek fibrylarnych, będąca głównym składnikiem macierzy zewnątrzkomórkowej organizmów zwierzęcych. Białka te występują w większości tkanek i narządów, m.in. w kościach, chrząstkach, skórze, więzadłach, ścięgnach, rogówce. Podstawowym ich zadaniem jest utrzymanie integralności strukturalnej i sprężystości tkanki łącznej oraz jej wytrzymałości na rozciąganie. Kolageny charakteryzują się unikatową strukturą bogatą w aminokwasy, takie jak glicyna i prolina oraz hydroksyprolina. Głównym elementem struktury kolagenów są 3 lewoskrętne polipeptydowe łańcuchy, nawijające się wokół siebie i tworzące prawoskrętną konformację liny superhelisowej, która utrzymywana jest dzięki obecności wiązań wodorowych. Dotychczas udało się wyizolować i opisać 29 typów kolagenów charakteryzujących się odmienną strukturą, funkcją oraz występowaniem w organizmie. Rozwój technik badawczych umożliwił poznanie struktury i właściwości naturalnych białek kolagenowych, co z kolei zaowocowało produkcją syntetycznych włókien kolagenowych, wykorzystywanych w nanotechnologii czy biomedycynie. Materiały kolagenowe zaliczane są do najbardziej użytecznych biomateriałów ze względu na takie właściwości, jak minimalna toksyczność, niska antygenowość, wysoka biozgodność oraz biodegradowalność.

3

Jak chronić biomateriały przed układem odpornościowym?

58%

Ścisłowska-Czarnecka A., Kołaczkowska E.

Kosmos

|

2017

|

vol. 66

|

issue 4

677-689

PL

Wprowadzając do organizmu człowieka biomateriał, musimy mieć pewność, że jest on biozgodny (nie cytotoksyczny czy karcynogenny) i że ryzyko aktywacji układu odpornościowego jest niewielkie. Grupa biomateriałów dopuszczonych do użytku medycznego jest obszerna, jednak wiele z nich nie spełnia jednocześnie wszystkich wymagań w zakresie biozgodności. Dlatego materiały przeznaczone do użytku medycznego są wciąż udoskonalane/modyfikowane w celu poprawy ich parametrów, a co za tym idzie, w celu ich jak najskuteczniejszego "ukrycia" przed układem odpornościowym. Jedną z najczęstszych, niepożądanych reakcji organizmu na biomateriał/implant jest odczyn zapalny. Dlatego wiele badań koncentruje się na wpływie implantów na komórki układu odpornościowego. Wykazano, że najczęściej obecnie stosowane modyfikacje biomateriałów, pokrycie ich powierzchni materiałem biologicznym, zmiana porowatości czy też dodatek nanocząsteczek, istotnie poprawiają ich właściwości, w tym osłabiają aktywację leukocytów. W obecnym opracowaniu opisujemy typy biomateriałów, sposoby ich modyfikacji oraz wpływ na komórki immunokompetentne z naciskiem na strategie, które pozwalają na uniknięcie aktywacji układu odpornościowego.

EN

Biocompatibility verification is required prior to implantation of any biomaterial into human body. This involves verification of its cytotoxic and carcinogenic effects, and confirmation of (only) weak activation of the immune system. A substantial number of biomaterials is currently used in medical procedures, however, many of them do not fulfill all biocompatibility requirements. Therefore nowadays materials aimed for medical application are being modified to improve their characteristics, and thus "hide" them more efficiently from the immune system. One of the most common, yet undesirable, responses to biomaterial/implant is inflammation. Because of this, numerous studies focus on immune cells and strategies to modify biomaterials in such ways that they induce only weak or mild, and short-lasting, activation of leukocytes. It has been documented that three approaches in particular are efficient in this regard - surface modification by its covering with biological substances/proteins, modification of surface porosity and addition of nanoparticles. Herein we described types of biomaterials, strategies of their modification and biomaterial impact on leukocytes. In particular, we focus on strategies used to minimize activation of the immune response.

Refine search results

1 Annales Academiae Medicae Silesiensis

1 Kosmos

1 Zeszyty Naukowe Towarzystwa Doktorantów Uniwersytetu Jagiellońskiego. Nauki Ścisłe

2 2017

1 2014

1 Czubak K. A.

1 Kołaczkowska E.

1 Laska A.

1 Ścisłowska-Czarnecka A.

1 Żbikowska H. M.

Biomateriały stosowane w inżynierii tkankowej do regeneracji tkanek

Struktura, funkcja i znaczenie biomedyczne kolagenów

Jak chronić biomateriały przed układem odpornościowym?