Jaunas lietuvis mokslininkas tiesia kelią futuristinei technologijai

Šiemet Vilniaus universiteto Gyvybės mokslų centro Biochemijos instituto doktorantas Evaldas Balčiūnas buvo įvertintas net dviem – asociacijos INFOBALT ir Pasaulio mokslininkų federacijos – stipendijomis. Jaunasis mokslininkas dirba audinių inžinerijos srityje, kuri ateityje leis išauginti dirbtinius audinius ir gal net organus transplantacijai iš paties paciento ląstelių.

 Jaunasis mokslininkas kuria bioaktyvų karkasą audinių inžinerijai. Tai toks darinys, kuris turi norimo transplantuoti audinio ar organo mechanines ir chemines savybes.<br> Asmeninio archyvo nuotr.
 Jaunasis mokslininkas kuria bioaktyvų karkasą audinių inžinerijai. Tai toks darinys, kuris turi norimo transplantuoti audinio ar organo mechanines ir chemines savybes.<br> Asmeninio archyvo nuotr.
 Dvimačiai mikro-karkasai, pagaminti lazerinės daugiafotonės polimerizacijos būdu iš hibridinio organinino-neorganinio polimero, skirti ląstelių auginimui.
 Dvimačiai mikro-karkasai, pagaminti lazerinės daugiafotonės polimerizacijos būdu iš hibridinio organinino-neorganinio polimero, skirti ląstelių auginimui.
 Triušio griaučių raumens kamieninės ląstelės, augančios ant PDMS (polidimetilsiloksano). Žalia spalva indikuoja aukštą ląstelių gyvybingumą (dažyta akridino oranžo-etidžio bromido dažų mišiniu).
 Triušio griaučių raumens kamieninės ląstelės, augančios ant PDMS (polidimetilsiloksano). Žalia spalva indikuoja aukštą ląstelių gyvybingumą (dažyta akridino oranžo-etidžio bromido dažų mišiniu).
 Taip po mikroskopu atrodo iš triušio griaučių raumens išskirtos kamieninės ląstelės.
 Taip po mikroskopu atrodo iš triušio griaučių raumens išskirtos kamieninės ląstelės.
 PDMS kraujagyslės segmentas, pagamintas naudojant stereolitografiniu 3D spausdintuvu atspausdintas liejimo formas.
 PDMS kraujagyslės segmentas, pagamintas naudojant stereolitografiniu 3D spausdintuvu atspausdintas liejimo formas.
Daugiau nuotraukų (5)

Agnė Grinevičiūtė, VU GMC

Aug 28, 2017, 1:19 PM

Karkasai kietiesiems ir minkštiesiems audiniams

Jaunasis mokslininkas kuria bioaktyvų karkasą audinių inžinerijai. Tai toks darinys, kuris turi norimo transplantuoti audinio ar organo mechanines ir chemines savybes. Šis karkasas dar papildomai modifikuojamas augimo veiksniais ir užląstelinio matrikso baltymais – medžiagomis, kurios veikia ląstelių savybes. 

„Ant tokio karkaso užauginę kamienines ląsteles ateityje tikimės sukonstruoti dirbtines kraujagysles, kaulus ir kitus audinius. Kuriu karkasus minkštiesiems ir kietiesiems audiniams. Nors principas tas pats, bet šiems taikymams naudojamos visiškai skirtingos medžiagos ir gamybos metodai“, – pasakoja VU GMC doktorantas. 

Kietojo audinio, pavyzdžiui, kaulo konstravimui naudojami hibridiniai organiniai-neorganininiai polimerai, kurie gali būti struktūrizuojami labai aukšta raiška, pasitelkiant lazerinę daugiafotonę polimerizaciją – technologiją, kuri naudojama ir VU Lazerinių tyrimų centre bei jo pumpurinėje įmonėje „Femtika“. Iš šių medžiagų pagaminti karkasai yra kieti ir gali labai tiksliai atkartoti kompiuteryje nustatytas formas. 

Minkštųjų audinių, pavyzdžiui, kraujagyslių konstravimui gali būti naudojamas polidimetilsiloksanas (PDMS), kuris pasižymi patraukliomis mechaninėmis savybėmis. Taigi mokslininkas su kolegomis pamėgino šią medžiagą mikrostruktūrizuoti ir apauginęs kamieninėmis ląstelėmis implantuoti į triušio širdį, pažeistą miokardo infarkto. Tačiau susidūrė su pora problemų: „Pirmoji ta, kad iš PDMS labai lengvai išplyšta chirurginės siūlės. Taip pat pastebėjome, kad PDMS yra hidrofobiškas ir neskaidus, tad netinkamas ilgalaikei implantacijai ir integracijai į organizmą.“

Bendradarbiauja su Lietuvos ir užsienio mokslininkais

Siekdamas išspręsti pirmąją problemą, jaunasis mokslininkas pradėjo bendradarbiauti su Vilniaus Gedimino technikos universiteto (VGTU) Machanikos fakulteto Biomechanikos katedros tyrėjais prof. Rimantu Kačianausku ir doc. Artūru Kilikevičiumi. Abiejų universitetų mokslininkai tiria, kaip į PDMS įmaišytas šilkas keičia PDMS gebėjimą išlaikyti chirurgines siūles esant skirtingoms mechaninėms apkrovoms. Spręsti hidrofobiškumą padeda VU Chemijos ir geomokslų fakulteto mokslininkai prof. Saulė Budrienė, doc. Tatjana Kochanė, doktorantė Neringa Žurauskaitė ir jų studentai. Šie sintetina įvairius naujus junginius PDMS pagrindu. Kitaip tariant, kuria blokinius kopolimerus PDMS pagrindu, kurie būtų itin hidrofiliški (panašūs į hidrogelius) ir suderinami su audiniais. E. Balčiūnas su VU GMC mokslininkėmis dr. Daiva Baltriukiene ir dr. Virginija Bukelskiene tiria ląstelių atsakus į naujus junginius. Hibridinių polimerų klausimais konsultuojamasi su Lankasterio universiteto (Jungtinė Karalystė) tyrėjais dr. Johnu G. Hardy ir dr. Sara Baldock.

Jau atliekami klinikiniai tyrimai

„Mano užduotis – gaminti mėginius iš PDMS ir šilko, taip pat vertinti naujųjų medžiagų biosuderinamumą sistemoje in vitro (apauginant ląstelėmis) ir stebėti, kaip šių medžiagų savybės lemia ląstelių elgesį – adheziją, proliferaciją, gyvybingumą. Parinkę perspektyviausias medžiagas, pereisime prie kitos svarbios savybės – karkasų mikro- ir nano- topografijos įtakos ląstelėms tyrimo tam pasitelkdami 3D spausdinimo technologijas“, – pokalbį tęsia pašnekovas. 

Pasak E. Balčiūno, daugybė audinių inžinerijos produktų jau dabar yra klinikinių tyrimų stadijoje, taigi sąlyginai nesudėtingų audinių – kraujagyslių, kremzlių ir kaulų galime tikėtis per ateinančius 10 metų. Sudėtingesnių konstruktų, kaip, tarkime, inkstai, kepenys ar širdis klinikoje reikės palaukti.

Pravertė tarptautinė patirtis 

E. Balčiūnas prisipažįsta, kad mokykloje nesvajojo tapti mokslininku. Tačiau studijuodamas VGTU bioinžineriją antrame kurse pradėjo dirbti laborantu Chemijos ir bioinžinerijos katedroje, kad įgytų papildomų žinių ir patirties. Po to pradėjo domėtis stažuote mokslinėje laboratorijoje. Per dėstytojų rekomendacijas pateko pas jau minėtas VU mokslininkes dr. D. Baltriukienę ir dr. V. Bukelskienę, taip pat įsidarbino VU Lazerinių tyrimų centro prof. Roaldo Gadono grupėje, kuri dirba su lazerine daugiafotone polimerizacija. Įsitikinęs mokslinio darbo svarba, E. Balčiūnas nusprendė tęsti studijas. Jis VU baigė molekulinės biologijos magistrantūrą ir įstojo į biochemijos doktorantūrą. 

„Beveik dvejus metus praleidau FORTH institute Kretoje, kur pagal Marie Curie programą dirbau su lazerine daugiafotone polimerizacija, tyriau naujų fotoiniciatorių – medžiagų, sugeriančių šviesą ir pradedančių polimerizacijos reakciją, savybes, taip pat su keletu kitų projektų audinių inžinerijos tema.
Pernai vasarą stažavausi Lankasterio universitete, kur taip pat dirbau su lazerine daugiafotone polimerizacija, tyriau hibridinių polimerų savybes.

Kadangi kiekvienam mokslininkui labai svarbu pamatyti, kaip dirbama kituose universitetuose, ir užmegzti naujų pažinčių, mąstau apie galimybę išvykti podoktorantūros stažuotei į užsienį. Vėliau ketinu grįžti į Lietuvą“, – ateities planais dalijasi jaunasis biochemikas E. Balčiūnas. 

UAB „Lrytas“,
Gedimino 12A, LT-01103, Vilnius.

Įm. kodas: 300781534
Įregistruota LR įmonių registre, registro tvarkytojas:
Valstybės įmonė Registrų centras

lrytas.lt redakcija news@lrytas.lt
Pranešimai apie techninius nesklandumus webmaster@lrytas.lt

Atsisiųskite mobiliąją lrytas.lt programėlę

Apple App Store Google Play Store

Sekite mus:

Visos teisės saugomos. © 2022 UAB „Lrytas“. Kopijuoti, dauginti, platinti galima tik gavus raštišką UAB „Lrytas“ sutikimą.
REPORTERIS: kainų įbauginti verslai ieško būdų išsaugoti pirkėjus