У високорейтинговому журналі Chemical Engineering Journal з імпакт-фактором 13,4 опубліковано статтю «Cell sheet engineering platforms integrating antibacterial and thermo-responsive functionalities: Cu-nanoparticle-loaded P4VP brushes for retinal cell sheet harvesting – Платформи для інженерії клітинних листів інтегруючи антибактеріальні та термочутливі функції: щітки П4ВП з наночастинками міді для вирощування клітинних листів сітківки», що відображає результати спільних досліджень вчених із кафедри органічної хімії Інституту хімії та хімічних технологій Національного університету «Львівська політехніка» і кафедри молекулярної та міжфазної біофізики Ягеллонського університету (Краків, Польща). Вони стосуються можливостей використання полімерних наношарів у формі «розумних» щіток як інноваційних платформ для створення і контрольованого звільнення клітинних шарів (так званих cell sheet engineering platforms).
Метою досліджень було створення термочутливого й антибактеріального наношару на основі прищеплених щіток полі(4-вінілпіридину) із включеними наночастинками міді, що забезпечує ефективний ріст і відшарування клітинних шарів пігментного епітелію сітківки ока. Отримані результати можуть знайти застосування як у фундаментальних дослідженнях, так і в регенеративній медицині.
Термочутливі полімерні щітки – це унікальні матеріали, що завдяки своїй хімічній будові суттєво реагують на незначні зміни температури, часто у температурному інтервалі, близькому до фізіологічного. Ланцюги полімерів закріплені одним кінцем на поверхні, тоді як інший кінець залишається вільним і може випрямлятися або скручуватися залежно від зовнішніх умов. Така зміна конформації впливає на взаємодію з молекулами води, і все покриття може зворотно змінювати свої властивості від гідрофобного до гідрофільного стану. Це відіграє ключову роль у взаємодії з біологічним матеріалом і робить полімерні щітки ідеальними поверхнями для вирощування та отримання клітинних шарів.
На відміну від традиційних методів, де клітинні шари відокремлюються від поверхні механічно або за допомогою ферментів, що призводить до їхнього пошкодження, використання термочутливих щіток дає змогу делікатно й неінвазивно відокремлювати клітинні шари виключно за допомогою незначного зниження температури. Клітини вирощують при фізіологічній температурі (36 ºС), у цей час поверхня полімерного наношару проявляє високу біосумісність із клітинами. Після формування суцільного шару клітин температуру зразків знижували, що призводило до зміни змочуваності поверхні полімерного наношару й відокремлення сформованої тканини без порушення її структури чи міжклітинних з’єднань.
Додатковою перевагою розроблених матеріалів є їхня бактерицидна активність, яка зумовлена наявністю наночастинок металів, що захищає клітини від інфекцій під час вирощування.
Дослідження є частиною багаторічної співпраці між науковими групами, очолюваними професором кафедри органічної хімії ІХХТ Юрієм Стецишиним та професоркою Ягеллонського університету Йоанною Рачковською.
