Projekti / Programi
Razvoj postopkov in obdelav za izboljšanje hemokompatibilnosti polietilentereftalatnih površin
Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
2.14.02 |
Tehnika |
Tekstilstvo in usnjarstvo |
Tekstilna kemija |
Koda |
Veda |
Področje |
T470 |
Tehnološke vede |
Tekstilna tehnologija |
T390 |
Tehnološke vede |
Polimerska tehnologija, biopolimeri |
Poly(ethyleneterephthalate), bioactivity, hemocompatibility, plasma actvation, implants, biopolymers
Raziskovalci (26)
št. |
Evidenčna št. |
Ime in priimek |
Razisk. področje |
Vloga |
Obdobje |
Štev. publikacijŠtev. publikacij |
1. |
29765 |
dr. Miha Antonič |
Srce in ožilje |
Raziskovalec |
2008 - 2010 |
103 |
2. |
01694 |
Zlatko Bele |
Elektronske komponente in tehnologije |
Raziskovalec |
2008 - 2011 |
17 |
3. |
19753 |
dr. Lidija Fras Zemljič |
Tekstilstvo in usnjarstvo |
Raziskovalec |
2008 - 2011 |
528 |
4. |
27558 |
dr. Silvo Hribernik |
Tekstilstvo in usnjarstvo |
Raziskovalec |
2008 - 2011 |
297 |
5. |
24334 |
dr. Tea Indest |
Tekstilstvo in usnjarstvo |
Raziskovalec |
2008 - 2011 |
35 |
6. |
22403 |
dr. Marko Jevšek |
Nevrobiologija |
Raziskovalec |
2008 - 2010 |
117 |
7. |
28480 |
dr. Ita Junkar |
Medicina |
Raziskovalec |
2008 - 2011 |
287 |
8. |
29767 |
Peter Jurič |
Srce in ožilje |
Raziskovalec |
2008 - 2010 |
17 |
9. |
28976 |
Tanja Kos |
|
Tehnični sodelavec |
2008 - 2011 |
42 |
10. |
15724 |
Gorazd Košir |
Srce in ožilje |
Raziskovalec |
2008 - 2011 |
62 |
11. |
15703 |
dr. Janez Kovač |
Elektronske komponente in tehnologije |
Raziskovalec |
2008 - 2011 |
670 |
12. |
04629 |
dr. Tatjana Kreže |
Tekstilstvo in usnjarstvo |
Raziskovalec |
2008 - 2011 |
278 |
13. |
29766 |
dr. Juš Kšela |
Srce in ožilje |
Raziskovalec |
2008 - 2010 |
172 |
14. |
24332 |
dr. Manja Kurečič |
Materiali |
Mladi raziskovalec |
2008 - 2011 |
228 |
15. |
16402 |
dr. Saška Lipovšek |
Mikrobiologija in imunologija |
Raziskovalec |
2008 - 2011 |
192 |
16. |
17579 |
Mitja Mlakar |
|
Tehnični sodelavec |
2008 - 2011 |
48 |
17. |
23660 |
Rudi Mlakar |
Proizvodne tehnologije in sistemi |
Tehnični sodelavec |
2008 - 2011 |
4 |
18. |
10429 |
dr. Miran Mozetič |
Elektronske komponente in tehnologije |
Raziskovalec |
2008 - 2011 |
1.352 |
19. |
19268 |
dr. Zdenka Peršin Fratnik |
Materiali |
Raziskovalec |
2008 - 2011 |
225 |
20. |
09105 |
Borut Praček |
Elektronske komponente in tehnologije |
Raziskovalec |
2008 - 2011 |
113 |
21. |
04171 |
dr. Majda Sfiligoj Smole |
Tekstilstvo in usnjarstvo |
Raziskovalec |
2008 - 2011 |
433 |
22. |
12266 |
dr. Marjan Slak Rupnik |
Metabolne in hormonske motnje |
Raziskovalec |
2008 - 2010 |
350 |
23. |
07814 |
dr. Karin Stana Kleinschek |
Tekstilstvo in usnjarstvo |
Vodja |
2008 - 2011 |
1.116 |
24. |
10575 |
dr. Simona Strnad |
Tekstilstvo in usnjarstvo |
Raziskovalec |
2008 - 2011 |
370 |
25. |
07003 |
dr. Olivera Šauperl |
Tekstilstvo in usnjarstvo |
Raziskovalec |
2008 - 2011 |
409 |
26. |
20048 |
dr. Alenka Vesel |
Elektronske komponente in tehnologije |
Raziskovalec |
2008 - 2011 |
689 |
Organizacije (6)
Povzetek
Biološki odziv nekega biomateriala, ki ga na začetku definirajo interakcije med materialom, krvnimi beljakovinami in celicami, je odvisen od površinske strukture materiala. Zato potekajo poizkusi optimizacije interakcij kri-polimer v glavnem v smeri modifikacije površinske kemije polimerov. Skupna lastnost biomaterialov, ki se uporabljajo v medicini (zlato, poliuretan, silikon, kavčuk, politetrafloretilen, itd.) je, da se po vstavitvi v telo, na njihovi površini adsorbira kompleksen, nespecifični sloj proteinov, kar pa ni naravni proces. Razvite in uporabljene so bile številne strategije, ki bi naj preprečile takšno nespecifično adsorpcijo, to so npr.: predobdelava materiala s proteini, uporaba hidrogelov in saharidov, spreminjanje fizikalno kemičnih lastnosti površin, vpeljevanje negativnih nabojev, uporaba antikoagulantov, oblaganje (sajenje) endotelnih celic, itd.. Kljub temu pa do danes še vedno ni bil razvit biomaterial, ki bi bil uporaben za dolgotrajen stik s krvjo v živem organizmu. Prav tako pa še vedno ni trajne rešitve na področju sintetičnih žilnih vsadkov majhnega premera. Zato so komplikacije, do katerih prihaja po implantaciji, kot so aneurizme, tromboze ali restenoze, zelo pogoste. Cilj projekta je razvoj postopkov za modifikacijo PET površin z uvajanjem naravnih substanc s protitrombotičnim delovanjem za dosego boljše hemokompatibilnosti. Z namenom čim bolje posnemati površinske lastnosti endotelija naravnih žil bosta modificirana predvsem površinski naboj in površinska energija sintetičnih površin. Uporabljene bodo specifične fizikalne metode modifikacije površin, ki jim bo sledila obdelava s posebej izbranimi polisaharidi, ki izkazujejo vzpodbudne protitrombotične lastnosti. Opravljena bo obširna analiza površinskih lastnosti nemodificiranih in modificiranih PET površin v smislu boljšega razumevanja soodvisnosti med fizikalno-kemičnih lastnosti biomaterialov in njihovo biološko kompatibilnostjo.
Pomen za razvoj znanosti
Preučene so bile možnosti uporabe alternativnih (naravnih) protitrombotskih substanc v smislu obdelav sintetičnih površin, predvsem polietilentereftalata, ki se večinoma uporablja za izdelavo sintetičnih vsadkov, kakor tudi v pomožnih napravah in aparatih, skozi katere je potrebno občasno speljati pacientovo kri.
Uporaba hitozana, fukoidana, dekstrana in galaktoglukomanana ter njihovih derivatov predstavlja novost v razvoju protitrombogenih površin. Bistven pomen za razvoj znanosti imajo, v okviru tega projekta pridobljena znanja s področja uporabe in kemične modifikacije alternativnih polisaharidov za izdelavo protitrombogenih površin. Poleg zgoraj naštetih polisaharidov smo preiskali še sulfatiranen hitozan, sulfatirani galaktoglukomanani in sulfatirano celulozo. Ugotovljeno je bilo, da so njihovi protitrombogeni učinki sorazmerni z vsebnostjo sulfatnih skupin. Izbrani polisaharidi so bili ustrezno kemično modificirani (sulfatirani) tako, da njihove protitrombogene lastnosti in-vitro dosegajo lastnosti heparina. Ti znanstveni rezultati bistveno prispevajo k napredku na področju iskanja rešitev za zvišanje hemokompatibilnosti biomaterialov.
Izvedene so bile obširne študije uporabe kremenove mikrotehtnice za in-vitro določanje hemokompatibilnosti s pomočjo analize adsorpcije proteinov na površine sintetičnih polimerov. Metoda določanja sproščenega hemoglobina je bila optimirana z vidika vpliva pH na konformacijo hemoglobina, disperzije prostega hemoglobina v raztopini, vpliva obdelave krvi z antikoagulanti in ohlajanje krvi po njenem odvzemu, kar omogoča uporabo te tehnike za in-vitro analizo hemokompatibilnosti kemično podobnih biomaterialov.
Največ nejasnosti pa še vedno obstaja pri in-vitro vrednotenju protitrombogenosti realnih polimernih površin. Rezultati projekta so bistveno doprinesli k razvoju teh metod, saj je bila uspešno uvedena metoda določanja hemokompatibilnosti modelnih površin s pomočjo analize adsorpcije proteinov in spremljanja procesa strjevanja adsorbirane plasti s pomočjo kremenove tehtnice. Poleg tega je bila uvedena in optimirana metoda določanja sproščenega hemoglobina, ki se izvaja na realnih vzorcih. Opravljena pa je bila tudi študija uporabnosti metode določanja števila in oblike trombocitov po kontaktu z relano površino.
Rezultati pridobljeni v okviru tega projekta so bistveno doprinesli k boljšemu razumevanju procesov, ki se sprožijo ob kontaktu biomateriala s krvjo.
Pomen za razvoj Slovenije
Možnost uporabe polisaharidov za doseganje protitrombogenosti PET površin predstavlja potencialno možnost za razvoj novih tehnoloških postopkov. Razvoj oz. uporaba alternativnih polisaharidov za izdelavo hemokompatibilnih (protitrombogenih) PET površin sodi v področje prioritet, definiranih v nacionalnem programu RS. Oporaba v tem projektu modificiranih polisaharidov in tehnik za njihovo fiksacijo na PET površine lahko bistveno bistveno prispeva k zmanjšanju števila pooperativnih komplikacij, s tem pa k zmanjšanju števila bolnišničnih dni in tako k izboljšanju splošne kvalitete življenja pacientov tako v Sloveniji kot v svetu. Rezultati projekta predstavljajo obširno bazo informacij o protitrombogeni učinkovitosti novih alternativnih sulfatiranih polisaharidih. To je lahko osnova za razvoj novih obnovljivih biomaterialov in ustanavljanje majhnih podjetij za njihovo proizvodnjo v Sloveniji.
Razvoj in-vitro metod za spremljanje protitrombogenosti realnih površin biomaterialov predstavlja dragoceno platformo za nadaljnje raziskovanje materialov in substanc, ki bi v bodočnosti lahko nadomestile konvencionalna sredstva proti strjevanju krvi živalskega izvora in predstavlja v slovenskem prostoru novost.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Letno poročilo
2008,
2009,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Letno poročilo
2008,
2009,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si