Polymerní gely

Výzkum

Vývoj syntetických hydrogelů pro biomedicínální aplikace, stejně jako kontaktní a nitrooční čočky patří k tradičním tematikám ústavu.

Výzkum na tomto atraktivním poli je úzce spjat se jménem profesora Otto Wichterleho, který v osmdesátých a devadesátých letech minulého století vedl oddělení Polymerních gelů. Díky jeho původním pracím a spolupráci s předchozím vedoucím oddělení, Ing. J. Vacíkem, CSc., se podařilo držet výzkum na mezinárodní úrovni. Ing. Vacík zároveň vytvořil funkční mezioborový tým s kolegy z 1. a 3. LF UK (Doc. MUDr. K. Smetana., RNDr. B. Dvořánková), který svými publikačními a patentovými výstupy získal mezinárodní uznání. Tato spolupráce nám zároveň umožňuje studovat připravované materiály nejen z hlediska jejich fyzikálně-chemických vlastností, ale testovat je in vitro a in vivo. Další dobře fungující spolupráce vznikla mezi naším pracovištěm a Ústavem neurověd 2. LF UK.

Obr.1 Akademik Otto Wichterle před strojem na přípravu kontaktních čoček		Fig 2: Všechny operace při přípravě lékařských materiálů jsou prováděny v čistých prostorách třídy A

Při současném výzkumu vycházíme z dosažených vědeckých poznatků a využíváme moderní metody charakterizace makromolekulárních látek a jejich vlastností, jako např. botnací, mechanické, transportní a optické parametry. Ve spolupráci s lékaři a biology studujeme interakci polymer – živá tkáň.

Mezi významné aplikace, které jsme v minulých letech vyvinuli, patří například kontaktní čočky nestandardních parametrů nebo hydrogelové implantáty používané v urologii pro léčbu některých typů inkontinence.

Fig 3: Obrázek makroporézního hydrogelu mikroskopem Aquasem. Tento materiál je zkoušen jako možný implantát v centrální nervové soustavě.		Fig 4:   AFM obrázek 1% poly(HEMA) uložené jako polymerní vrstva pro kapilární elektroforetické dělení biologicky aktivních sloučenin.

V posledních letech jsme s úspěchem syntetizovali několik typů polymerních fólií pro kultivaci a následnou transplantaci keratinocytů pro krytí rozsáhlých kožních defektů, zejména popálenin. Z hlediska růstu buněk jsme získali slibné výsledky na polymerních materiálech obsahujících etherový kyslík, např. vybrané kopolymery ethoxyethylmethakrylátu. Ve srovnání se standardním hydrogelem - poly(2-hydroxyethylmethakrylátem), nový materiál nepotřebuje pro růst kožních buněk podpůrnou síť myších fibroblastů s blokovanou mitotickou schopností. Přitom bylo dosaženo nejen uspokojivé sorpce kožních buněk na polymerní povrch během kultivace, ale i jejich desorpce po kolonizaci rané plochy.