Nalaganje ...
Projekti / Programi vir: ARIS

Inovativni afinitetni sistem za ločevanje populacij krvnih celic

Raziskovalna dejavnost

Koda Veda Področje Podpodročje
4.06.00  Biotehnika  Biotehnologija   

Koda Veda Področje
T490  Tehnološke vede  Biotehnologija 

Koda Veda Področje
3.04  Medicinske in zdravstvene vede  Medicinska biotehnologija 
Ključne besede
afinitetno ločevanje celic, s protitelesi funkcionaliziran filter, avtomatizacija, periferna kri, popkovnična kri, krvotvorne matične/predniške celice
Vrednotenje (pravilnik)
vir: COBISS
Raziskovalci (26)
št. Evidenčna št. Ime in priimek Razisk. področje Vloga Obdobje Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  29835  dr. Tomaž Budefeld  Mikrobiologija in imunologija  Raziskovalec  2020 - 2022  92 
2.  36818  dr. Helena Sabina Čelešnik  Biokemija in molekularna biologija  Raziskovalec  2019 - 2022  61 
3.  33622  Darja Farasin    Tehnični sodelavec  2020 - 2022 
4.  26010  dr. Boris Gole  Biokemija in molekularna biologija  Vodja  2019 - 2022  77 
5.  19399  Tatjana Golob    Tehnični sodelavec  2019 - 2020 
6.  33268  dr. Mario Gorenjak  Biokemija in molekularna biologija  Raziskovalec  2019 - 2022  167 
7.  34478  dr. Larisa Goričan  Mikrobiologija in imunologija  Raziskovalec  2019 - 2022  37 
8.  20420  dr. Lidija Gradišnik  Nevrobiologija  Raziskovalec  2019 - 2022  294 
9.  39240  dr. Gregor Jezernik  Mikrobiologija in imunologija  Raziskovalec  2019 - 2021  43 
10.  38674  dr. Amadeja Koler  Kemija  Raziskovalec  2019 - 2022  32 
11.  15501  dr. Peter Krajnc  Kemija  Raziskovalec  2019 - 2022  488 
12.  15128  dr. Aleksander Kustec  Literarne vede  Tehnični sodelavec  2019 - 2020  29 
13.  33260  dr. Tina Maver  Medicina  Raziskovalec  2021 - 2022  181 
14.  30850  dr. Uroš Maver  Medicina  Raziskovalec  2019 - 2022  456 
15.  50675  dr. Marko Milojević  Metabolne in hormonske motnje  Raziskovalec  2019 - 2022  60 
16.  25663  dr. Muzafera Paljevac  Kemija  Raziskovalec  2019 - 2022  128 
17.  16340  dr. Uroš Potočnik  Mikrobiologija in imunologija  Raziskovalec  2019 - 2022  634 
18.  28417  dr. Katja Repnik  Mikrobiologija in imunologija  Raziskovalec  2019  132 
19.  52911  Kristijan Skok  Medicina  Raziskovalec  2019 - 2022  91 
20.  32141  dr. Janja Stergar  Kemija  Raziskovalec  2019 - 2021  123 
21.  32132  dr. Andraž Stožer  Metabolne in hormonske motnje  Raziskovalec  2019 - 2022  432 
22.  01324  dr. Iztok Takač  Reprodukcija človeka  Raziskovalec  2019 - 2022  917 
23.  50193  Matic Tement  Medicina  Raziskovalec  2022 
24.  53295  Tadej Tofant    Tehnični sodelavec  2019 - 2022  13 
25.  54489  Jernej Vajda  Medicina  Mladi raziskovalec  2020 - 2022  14 
26.  29048  dr. Aleš Zalaznik  Elektronske komponente in tehnologije  Raziskovalec  2019 - 2022  63 
Organizacije (3)
št. Evidenčna št. Razisk. organizacija Kraj Matična številka Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  2334  Univerza v Mariboru, Medicinska fakulteta  Maribor  5089638048  15.937 
2.  0794  Univerza v Mariboru, Fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo  Maribor  5089638012  13.170 
3.  2969  STRIP'S, Elektrotehnika - elektronika, d.o.o.  Vače  5871603  120 
Povzetek
Učinkovita in zanesljiva izolacija specifičnih celic iz kompleksnih, večkomponentnih bioloških vzorcev kot je kri, je predpogoj za mnoge analitične in preparativne metode in teste. Nedavni preboji, kot so nove ugotovitve, povezane z avtoimunskimi motnjami ali levkemijo, so zahtevali izolacije specifičnih tipov krvnih celic, natančneje podtipov mononuklearnih celic periferne krvi. Izolacija krvotvornih matičnih/predniških celic (KMPC) iz popkovnične krvi, afereze periferne krvi in kostnega mozga je prav tako izjemno zanimiva za znanstveno in medicinsko skupnost. Matične celice, vključno s KMPC, se že uporabljajo v celičnih terapijah. Kljub več razvitim tehnikam je učinkovito in zanesljivo ločevanje različnih populacij celic iz krvi še vedno posebno zahtevno, tudi zaradi eritrocitov in krvne plazme. Sistemi, ki trenutno zagotavljajo visoko čistost in zanesljivost izolacije celic iz krvi, so dragi, delovno intenzivni (FACS) ali imajo nizek izkoristek in pretočnost (MACS). Prav tako zahtevajo predhodno označevanje celic s specifičnimi protitelesi, ki omogočajo izolacijo tarčnih celic. Po izolaciji je zato tarčna celična populacija fluorescentno ali magnetno označena, kar je lahko problem za nadaljnje aplikacije. Tehnike neodvisne od protiteles načeloma izolirajo neoznačene tarčne celice, vendar na uporabo večine močno vpliva velikost celic kar ne dopušča ločevanja celic podobnih velikosti, ki je pogosto potrebna. Pristopi, ki temeljijo na specifičnih materialih, pa so omejeni na posamezne tipe celic. V izogib tej nefleksibilnosti se lahko materiali funkcionalizirajo s široko paleto komplementarnih molekul- peptidov, aptamer ali protiteles, vendar je nato potrebno uporabiti specifične strategije sproščanja tarčnih celic. Cilj predlaganega projekta je ustvariti inovativen sistem pasivnega ločevanja celic, ki bo omogočal enostavno in učinkovito izolacijo različnih populacij celic iz periferne in popkovne krvi z manj manipulacije, večjim izkoristkom in nižjimi stroški kot sedanji sistemi. Predlagani novi sistem temelji na najsodobnejši afinitetni ločitvi celic z uporabo filtra, ki združuje inertno sintetično tkanino, ki preprečuje nespecifično vezavo celic in specifična protitelesa za zajemanje ciljnih celic. Na koncu bomo zaključen filter integrirali v avtomatiziran sistem, s čimer bomo zmanjšali možnosti za človeške napake, omogočili večstopenjsko izolacijo celic, regulacijo delovanja in takojšnje spremljanje izkoristka izolacije. Naš predlog nadgrajuje obstoječe rešitve za pasivno izolacijo celic na osnovi sintetičnih polimerov in jim z uporabo specifičnih protiteles doda prilagodljivost značilno za sisteme FACS in MACS. To bo omogočilo širok spekter izolacije različnih tipov celic iz periferne in popkovne krvi. Hkrati z imobilizacijo protiteles na nosilcu (filtru) pa ohrani eno od ključnih prednosti pasivnih sistemov za ločevanje celic- nespremenjene površinske lastnosti izoliranih celic. Projekt je razdeljen na zaporedne delovne sklope in sklop, namenjen vodenju projekta, zaščiti intelektualne lastnine in razširjanju rezultatov. Dejavnosti, roki, mejniki in pričakovani rezultati za vse delovne sklope so opredeljeni, kot tudi potencialna tveganja in rešitve za obvladovanje tveganj. Pakete bodo vodili odlični raziskovalci iz ustreznih področij. Projektna ekipa iz treh sodelujočih inštitucij- Medicinske fakultete Maribor, Fakultete za kemijo in kemijsko tehnologijo Maribor in partnerja iz industrije Strip's zagotavlja vse potrebno strokovno znanje za uspešno izvedbo in dokončanje projekta. Na voljo je vsa potrebna oprema za izvedbo projekta. Projekt je s sredstvi, zagotovljenimi v okviru razpisa, popolnoma izvedljiv. Predhodna študija izvedljivosti je že privedla do patentne prijave PTC/SI2018/050035.
Pomen za razvoj znanosti
Cilj projekta je izdelati inovativen sistem za pasivno ločevanje celic, ki bo omogočal enostavno in učinkovito izolacijo različnih populacij celic iz periferne in popkovnične krvi z manj manipulacije, pri večjem izkoristku in z nižjimi stroški kot obstoječi sistemi. Predlagani novi sistem temelji na »state-of-the-art« afinitetnem ločevanju celic na filtru, ki predstavlja kombinacijo inertnih sintetičnih vlaken, ki preprečujejo nespecifično vezavo celic v filtru, in specifičnih protiteles za lovljenje tarčnih celic. Naš predlog nadgrajuje obstoječe rešitve za pasivno izolacijo celic iz krvi, ki temeljijo na sintetičnih polimerih in jim z uporabo specifičnih protiteles dodaja fleksibilnost značilno za FACS in MACS sisteme. Sistem tako združuje prednosti pasivnega ločevanja celic (nespremenjenost površinskih lastnosti izoliranih celic) in metod temelječih na specifični protitelesih (fleksibilnost). Izgotovljen filter bomo na koncu integrirali v avtomatiziran sistem, ki bo omogočal večstopenjsko izolacijo celic, regulacijo delovanja (npr. pretok tekočin čez filter, nadzor temperature) in sprotno spremljanje izkoristka izolacije (celični števec). Integracija filtra v avtomatiziran sistem tudi znatno zmanjšuje možnost človeške napake. Različne celične populacije, ki jih bo možno izolirati z novim sistemom bo v nadaljevanju možno uporabiti za natančno proučevanje prispevka posameznih populacij krvnih celic k kompleksnim boleznim kot tudi v razvoju celičnih terapij. Predvideni nižji stroški izolacij ob večjem izkoristku pomenijo tudi večjo cenovno dostopnost »downstream« aplikacij izoliranih celic za raziskovalne in terapevtske namene, kar je oboje izjemnega pomena. Naša rešitev ima velik inovacijski potencial v svetovnem merilu- možna je prijava dveh patentov (filter, avtomatiziran sistem). Zanimivost projekta za industrijo je že izkazana s pripravljenostjo partnerja iz gospodarstva za sofinanciranje in aktivno sodelovanje v razvoju.
Pomen za razvoj Slovenije
Implementacija projekta bo omogočila novo zaposlovanje visoko usposobljenih raziskovalcev tako v javnem kot v privatnem-gospodarskem sektorju v vzhodni kohezijski regiji. Uspešnemu zaključku projekta bosta sledila industrijski razvoj in komercializacija, ki bosta neposredno vplivala na povečanje prihodkov iz tržne dejavnosti na strani sodelujočega javnega zavoda in prodaje na strani podjetja. Poleg neposrednih finančnih učinkov bo projekt utrdil položaj Univerze v Mariboru kot razvojnega partnerja za gospodarstvo in podjetja Strip's kot razvojnega in proizvodnega partnerja na področju medicinskih naprav ter mu omogočil dobro pozicioniranje na ciljnih trgih. Prav tako bo projekt omogočil razvoj in izdelavo izdelkov z veliko dodano vrednostjo.
Najpomembnejši znanstveni rezultati Vmesno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Zgodovina ogledov
Priljubljeno