Instytut Podstawowych Problemów Techniki

Symulacja sygnału dopplerowskiego do obrazowania przepływu krwi metodami syntetycznej apertury.

Materiały otrzymywane metodą aglomeracji mikrosfer i ich zastosowanie w inżynierii tkankowej

Celem pracy było zaprojektowanie materiałów o charakterze kościozastępczym do regeneracji ubytków kostnych w stomatologii oraz ortopedii. Prace eksperymentalne obejmowały opracowanie technologii otrzymywania biodegradowalnych materiałów zarówno w formie stałej jak i do wstrzyknięcia do uszkodzonej kości lub wypełnienia zębodołu. Do otrzymywania skafoldów wykorzystano biodegradowalny polimer pochodzenia naturalnego – chitozan oraz ceramikę fosforanowo-wapniową – β-TCP. Do otrzymywania biomateriałów wykorzystano technikę aglomeracji mikrosfer polimerowych oraz kompozytowych. Materiały zostały przebadane pod kątem morfologii, mikro- i makrostruktury, wytrzymałości mechanicznej, cytotoksyczności w warunkach in vitro oraz odpowiedzi in vivo na zaimplantowany materiał na małych modelach zwierzęcych.
W rezultacie przeprowadzonych doświadczeń stwierdzono, że zaproponowane materiały mogą zostać przysposobione do pełnienia funkcji materiału kościozastępczego o właściwościach osteokondukcyjnych. Materiały, których głównym składnikiem był chitozan połączony z β-TCP, przeszły z pozytywnym wynikiem badania na cytotoksyczność in vitro oraz biokompatybilność przebadaną na modelach zwierzęcych. Doświadczenia in vivo wykazały, że zaproponowane materiały posiadają potencjał do osteogenezy.

Bioaktywne nanokompozytowe, ceramiczno-polimerowe materiały do regeneracji tkanki kostnej

W oparciu o wiedzę na temat tkanki kostnej i cech jakie powinien prezentować biofunkcyjny materiał do leczenia ubytków kostnych, opracowano metodę otrzymywania nanokompozytowych, porowatych materiałów polimerowo-ceramicznych. Fazą wzmacniającą oraz nadającą właściwości bioaktywne był nanohydroksyapatyt, a osnową - polimery biodegradowalne z grupy poliestrów alifatycznych: polilaktyd oraz polikaprolakton.
Do uzyskania materiałów o określonej porowatości wykorzystano kryształy NaCl o wymiarach 300 µm i 200 µm. Wykonane badania wytrzymałościowe pozwoliły ocenić wpływ dodatku nanocząstek na parametry mechaniczne. Analizę mikrostruktury (mikroskopia SEM) oraz badania składu pierwiastkowego metodą EDS przeprowadzono zarówno przed jak i po dodatkowym elektroforetycznym nasyceniu nanohydroksyapatytem (EPD) oraz inkubacji w SBF. Badania pozwoliły na ocenę bioaktywności otrzymanych materiałów.

Wpływ warunków elektroprzędzenia na strukturę i właściwości jedno- i dwuskładnikowych nanowłókien polimerowych stosowanych w inżynierii tkankowej

Proces elektroprzędzenia jest obecnie jedną z najczęściej wykorzystywanych metod wytwarzania włókien nanometrycznych oraz submikronowych do zastosowań w inżynierii tkankowej. Obserwowany wzrost zainteresowania wynika z fleksybilności procesu, możliwości jakich daje formowanie włókien z różnego rodzaju polimerów wykorzystywanych w medycynie jak również w innych dziedzinach nanotechnologii i przemysłu.
Prace przeprowadzone w ramach rozprawy doktorskiej koncentrowały się na badaniach utylitarnych- określeniu wpływu parametrów elektroprzędzenia na morfologię, strukturę molekularną oraz nadmolekularną formowanych włókien. Równorzędnym zadaniem był cel aplikacyjny- określenie wpływu morfologii i właściwości formowanych włókien na zachowanie wysianych na nich komórek. Włókna formowano z polimeru syntetycznego jak również z dodatkiem żelatyny i porównawczo kolagenu. Oceniono cytotoksyczność formowanych włóknin oraz proliferację komórek w badaniach in-vitro.

System miejscowego podawania leków do leczenia infekcji towarzyszących złamaniom tkanki kostnej

Badania wpływu parametrów elektroprzędzenia oraz dodatków biopolimerów na strukturę nanowłókien z perspektywy ich wykorzystywania w hodowli komórek in vitro

Matematyczny model degradacji poliestrów alifatycznych jako narzędzie do przedklinicznej oceny biodegradowalnych implantów dla inżynierii tkankowej

Rusztowanie (scaffold) dla inżynierii tkankowej: wpływ właściwości i struktury na funkcje żywych komórek