Nauka na wakacjach: "Kolagen na nowo: od morskich gąbek do biodruku tkanek"

Kolagen na nowo: od morskich gąbek do biodruku tkanek
prof. dr hab. inż. Jakub D. Rybka

Uniwersytet im. A. Mickiewicza w Poznaniu, Centrum NanoBiomedyczne

Kolagen to jedno z najważniejszych „rusztowań” naszego ciała – odpowiada za wytrzymałość tkanek, ich regenerację i elastyczność. Nic więc dziwnego, że od lat inspiruje naukowców pracujących nad nowoczesnymi biomateriałami. W moim wystąpieniu pokażę, jak łącząc różne podejścia – od biologii morskiej po zaawansowaną analizę komórek – można projektować nową generację materiałów opartych na kolagenie.

Zaczniemy od… gąbek morskich. Występujący w nich spongin to naturalny biopolimer przypominający kolagen, który może być bardziej zrównoważoną alternatywą dla materiałów pochodzenia ssaczego. Dzięki nowoczesnym technikom, takim jak proteomika czy spektroskopia, udało się pokazać, że jego struktura i sposób „usieciowania” są zaskakująco podobne do ludzkiego kolagenu – co tłumaczy jego dużą trwałość.

Następnie przeniesiemy się do świata bioinżynierii i druku 3D. Opracowaliśmy metodę pozyskiwania bioatramentu z łąkotki świńskiej – tkanki bogatej w kolagen – który zachowuje swoje naturalne właściwości i wspiera przeżywalność komórek. Co ciekawe, nasze wyniki podważają część dotychczasowych założeń dotyczących „idealnego” oczyszczania takich materiałów.

Na koniec zajrzymy do wnętrza samej tkanki – na poziom pojedynczych komórek. Dzięki analizie transkryptomu udało się stworzyć mapę komórek łąkotki i lepiej zrozumieć, jak współpracują one przy regeneracji i utrzymaniu tkanki. Co ważne, podobieństwo między tkanką świńską a ludzką otwiera drogę do praktycznych zastosowań tych badań.

Całość pokazuje, że przyszłość biomateriałów to nie tylko chemia i inżynieria, ale także głębokie zrozumienie biologii. Kolagen – w różnych swoich odsłonach – może stać się kluczem do nowych terapii regeneracyjnych, biodruku tkanek, a nawet funkcjonalnych suplementów diety.

Projekt dofinansowany ze środków Polskiej Akademii Nauk