Ústav makromolekulární chemie AV ČR
banner

Detail tématu

Téma Xeno-free enzymaticky degradovatelné polymerní materiály pro 4D biotisk
Školitel Mgr. Vladimír Proks, Ph.D.
Konzultant Ing. Jana Dvořáková, Ph.D.
Oddělení Biomateriály a bioanalogické systémy
Anotace Současná buněčná biologie otevřela nový směr ve výzkumu a vývoji, zaměřeném na ex vivo tvorbu 3D struktur, které velmi blízce napodobují tkáně a orgány živého organismu. I přes schopnost buněk sebeorganizovat se, přispění nebuněčného 3D nosiče je stále považováno za důležité pro zajištění správné morfologie. Slibným přístupem, jak zajistit správnou pozici buněk pro jejich další vývoj je 3D biotisk. Pokročilým konceptem je pak tzv. 4D biotisk, definovaný schopností biomateriálu odpovídat na různé signály i po jeho vytisknutí. Hlavní limitací těchto přístupů je suboptimální chemické složení biomateriálů, které nedává dostatečnou flexibilitu v mechanických vlastnostech, vnitřní geometrii, schopnosti vázat a uvolňovat biomimetické ligandy atd.
Disertační práce bude zaměřena na přípravu a charakterizaci plně syntetických (xeno-free) vysoce flexibilních polymerních biomateriálů na bázi syntetických polyaminokyselin. Pro 3D formování hydrogelu, bude vytvořen síťovací protokol, který zajistí rychlé utvoření hydrogelové sítě schopné mechanicky ochránit buňky v průběhu tisku a podpoří jejich retenci a životaschopnost během regenerace tkáně. Hydrogely budou modifikovány peptidovými ligandy s cílem podpořit specifické interakce s buňkami.
Student by měl mít zkušenosti v oboru makromolekulární nebo organické chemie a měl by být ochoten rozvíjet své znalosti i v biochemických a biologických disciplínách. Při studiu fyzikálně-chemických vlastností připravených polymerů a hydrogelů si student osvojí řadu technik a metod s využitím moderních přístrojů.
Vysoké školy