Gabriela Kolářová, 15. 04. 21

Nad vytvořením lidské tkáně v laboratoři hloubají vědci už dlouhá desetiletí. Vyléčit dosud neléčitelné, zmírnit chronické bolesti nebo obnovit ztracené pohybové nebo smyslové funkce je vysněný cíl, který pohání veškeré bádání vpřed. Výroba umělých tkání, není však zdaleka tak snadná, jak se zdá. Kromě dalších proměnných celý proces sabotují i samotné buňky, které se občas nechovají tak, jak by se dalo očekávat.

Vědci z Centra polymerních systémů Univerzity Tomáše Bati a studenti Fakulty technologické ve Zlíně vyvíjejí materiály, které by mohly v budoucnu pomoci nahradit lidskou tkáň nebo obnovit funkce orgánů jako je například srdce. Na projektu pracovali společně s kolegy z Akademie věd ČR.

„Vytvořit materiál, se kterým se budou lidské buňky přátelit, není vůbec snadné. Potřebujete, aby s ním buňky komunikovaly, neútočily na něj, ale naopak spolupracovaly. Ideální tedy je, aby se vyrobený materiál lidské tkání co nejvíce podobal a kopíroval její vlastnosti,“ popisuje profesor Petr Humpolíček z Centra polymerních systémů zlínské univerzity.

Během výzkumu přišli vědci společně se studenty Fakulty technologické na celou řadu zajímavých materiálů. Například na speciální kryogel. Kryogel vzniká za teplot hluboko pod nulou. Na dotek i pohled balancuje na hranici plastelíny a slizu. Z vědeckého hlediska je však skvělý.

„Je dostatečně elektricky vodivý, elastický a porézní, tím se dostává velmi blízko k vlastnostem žádaným srdečními nebo svalovými buňkami. Hledali jsme i další možnosti přípravy podobných elektricky vodivých materiálů. Kombinací koloidních disperzí vodivých polymerů s biopolymery jako je například kolagen, hyaluronan sodný nebo laminin vznikl speciální hydrogel. Obrovskou výhodou je, že takový materiál v sobě kombinuje elektricky vodivé materiály a materiály, které se v našem těle běžně vyskytují a poskytují buňkám nejen oporu, ale i řadu signálů,“ popisuje další zdolanou výzvu Petr Humpolíček. K dalšímu bádání a testování už „stačí“ kryogel či hydrogel naočkovat buňkami a zjistit, jak se jim společně daří v různých situacích.

Detailně popsat vlastnosti materiálů se podařilo také díky zapojení zahraničních institucí a jejich know-how. Kromě běžných experimentů byly materiály testovány také pomocí speciálních bioreaktorů, které umožňují simulovat podmínky, jaké buňky a materiál skutečně zažívají v lidském těle, což celý výzkum posunulo zase dále.

Dopad:
K vytvoření umělého srdce, svalu či funkčních nervů je ale ještě daleko, ale výsledky, které vyplývají z výzkumu zlínské Univerzity Tomáše Bati a Akademie věd ČR jsou dalším krokem, který vědce přibližuje k žádanému cíli. Potenciál biokompatibilních materiálů je totiž obrovský. „Výsledky této tříleté spolupráce a vývoje posloužily k dokonalejšímu poznání biokompatibilních polymerů a vytvoření zkušenostní základny, na které dnes můžeme ve Zlíně stavět,“ říká profesor Petr Humpolíček a dodává: „V dalších projektech se věnujeme materiálům, které chceme z naší laboratoře přiblížit také praxi. Materiály by měly být vhodné například pro využití v kosmetice či tkáňovém inženýrství,“ upřesňuje. Potenciál takových materiálů je obrovský a u pomoci s opravou srdečních tkání po infarktu pouze začíná.

Tento článek je chráněn pomocí blockchainové služby Mytitle.

Zdroj: www.utb.cz