Wykorzystanie metod inżynierii biomateriałów do opracowania modelu tkankowego zdrowej i zmienionej nowotworowo kości w celu badania inwazji komórek kostniakomiesaka

Numer: 2021/41/N/ST5/04220

Program/Konkurs: PRELUDIUM 20

Jednostka finansująca: NCN

Kierownik projektu: mgr inż. Ewa Walejewska

Funkcja: lider

Czas realizacji: 2022-2025

 
Opis:

Celem projektu jest opracowanie modelu zdrowej i zmienionej nowotworowo kości z wykorzystaniem metod inżynierii tkankowej biomateriałów w celu badania mechanizmu inwazji kostniakomięsaka. Dzięki temu, projekt przedstawiać będzie wpływ właściwości biomateriałów i stymulacji mechanicznej na progresję nowotworu. W związku z tym, proponuje się wykonanie modelu zdrowej kości z wykorzystaniem trójwymiarowego wytwarzania rusztowań na baziepoliestrów, zasiedlonych komórkami kościo- i naczyniotwórczymi. Jednocześnie osteosarcoma zostanie umiejscowiona w hydrożelowym podłożu w celu odtworzenia trójwymiarowego modelu guza kości. Hybrydowy trójwymiarowy model, składający się z hydrożelowego modelu kostniakomięsaka umieszczonego w zdrowej tkance imitującej kość, będzie również poddawany cyklicznym obciążeniom mechanicznym. Inwazja komórek nowotworowych będzie oceniana za pomocą mikroskopu fluorescencyjnego. Przed tym, komórki oznaczone zostaną różnymi barwnikami fluorescencyjnymi, aby umożliwić ich rozpoznanie podczas badania inwazji. Dodatkowo, platforma hydrożelowa i rusztowania na bazie poliestrów zostaną poddane w trakcie trwania projektu wnikliwej charakterystyce, z wykorzystaniem takich technik jak skaningowa mikroskopia elektronowa (SEM), tomografia komputerowa (CT), dynamiczna analiza mechaniczna (DMA), mikroskopia fluorescencyjna lub mikroskopia konfokalna.

Docelowo, realizacja projektu pozwoli na zdobycie nowej wiedzy z zakresu biomateriałów oraz procesu wytwarzania modeli zdrowej i zmienionej chorobowo tkani kostnej. Dzięki czemu mechanizm inwazji kostniakomięsaka oraz wpływ struktury podłoża na jego progresję zostanie przybliżony. Model ten może być w przyszłości wykorzystany do opracowania i testowania nowych rozwiązań terapeutycznych u pacjentów chorych onkologicznie.