Nume proiect: “Biointerfete inteligente de tip osos obtinute prin metode laser pentru inducerea unui raspuns osteogenic imbunatatit al celulelor stem mezenchimale”

<< English version

Acronim: BIOSINTEL

Nr. de contract: 24/2015
Cod proiect: PN-II-RU-TE-2014-4-2434 
Autoritatea contractanta: Unitatea Executiva pentru Finantarea Invatamantului Superior, a Cercetarii, Dezvoltarii si Inovarii (UEFISCDI)
Sursa de finantareBugetul de stat
Lista persoanelor implicate in proiect:
    Dinca Valentina - director proiect
    Rusen Laurentiu
    Filipescu Mihaela
    Palla Papavlu Alexandra
    Brajnicov Simona
    Sima Livia Elena
    Madalina Icriverzi
    Scarisoreanu Nicu Doinel
    Dinescu Maria
 
Obiective generale:
Obiectivul proiectului BIOSINTEL il reprezinta ingineria de bio-interfețe cu funcționalități multiple și sinergice pentru modularea diferentierii celulelor stem mezenchimale și a răspunsului inflamator redus pentru o oseointegrare imbunătățită
Obiective specifice fazei 1 de executie in anul 2015 Perioada raportata 3 luni

 
Obiectivele proiectului pentru faza 1 din anul 2015, sunt:
 
  1. Realizarea unui design de masti
  2. Achizitionarea de materiale necesare desfasurarii proiectului.
  3. Crearea  unei pagini web dedicate proiectului.

Rezumatul si rezultatele fazei:

In acesta etapa de cercetare a fost realizat designul mastilor cu atenuare variabiala. Masca cu atenuare variabilγ este obtinuta din crom depus pe cuart cu pixel de anumite deschideri, proportionale cu adancimea de ablatie. Designul ales a vizat in principal cavitati concave, sub forma de picaturi sau forme eliptice, in special cele cu distributie anizotropa, pentru a imita topografia de suprafata a sectiunii prin os. S-a efectuat achizitionarea materialelor necesare (polimeri naturali si sintetici cu mase moleculare diferie, proteine, factori bioactivi, reactivi chimici si biologici) pentru realizarea de structuri complexe si cele necesare testarii lor in vitro.
 

Etapa 2
Valoare etapa 2: 209.630,00 lei

Obiective specifice fazei 2 de executie in anul 2016

Obiectiv 2.1 Obtinerea suprafete micro structurate multidimensionate in policarbonat prin ablatia cu laser cu excimer asistata de masti cu atenuare variabila
Obiectiv 2.2 Obtinerea de suprafete nanostructurate multidimensionate ierarhic.
Analiza si caracterizarea structurilor obtinute
Obiectiv 2.3 Evaluarea preliminara a interactiei celulelor macrofage si stem la interfetele structurate create

Rezumatul fazei si rezultate:
In acesta etapa de cercetare au fost obtinute suprafete micro structurate multidimensionate in policarbonat, precum si suprafete nanostructurate multidimensionate ierarhic ale suprafetelor plane si microstructurate. Acestea din urma s-au bazat pe optimizarea caracteristicile de autoasamblare a peptidelor si de formare de sferulite a copolimerilor pe baza de policaprolactona. Structurille obtinute au fost caracterizate prin microscopie electronica de baleiaj SEM si microscopie atomica de forta AFM.
Raspunsul biologic preliminar la interfetele create a fost studiat prin: i) evaluarea celulelor macrofage THP-1 si a celulelor mezenchimale stem aderente la suprafata, precum si prin cuantificarea efectului inflamator al materialului dat de eliberarea de citochine (TNF) in mediu datorita prezentei materialelor structurate, ii) evaluarea preliminara a efectelor date de structurare si functionalizare asupra viabilitatii celulare si a caracteristicilor morfologice de aderenta. Evaluarea preliminara a efectelor date de structurare și funcționalizare asupra viabilitații celulare si a caracteristicilor morfologice si de adeziune a fost realizata atat prin teste MTS cat si prin experimente de microscopie de baleiaj si de fluorescenta.
Rezultatele obtinute au fost diseminate prin participare la conferinte nationale si internationale (3 lectii invitate, 4 postere, 4 prezentari orale), dar si prin publicarea unui articol ( cotat ISI) si a unui capitol de carte INTECH.

Lectii invitate:
• V. Dinca, L. E. Sima, M. Icriverzi, L. Rusen, A. Bonciu, K. Wasmer, E. C. Siringil, A.Roseanu, A.Campean, P. Hoffmann and M. Dinescu, Multiscale bone-like intelligent interfaces engineering using laser methods for steering mesenchymal stem cells behaviour in vitro, HPLA DE 2016, Promising New Laser and Optical Technologies Symposium, April 4-7, Santa Fe, USA
• V. Dinca, L. E. Sima, L. Rusen, M. Icriverzi, A. Bonciu, I.Anghel, A. Roseanu, P.Hoffmann, M.Dinescu, Materials and laser technologies for controlled bio-interfaces in tissue engineering applications -7-14 september-ICPAM 2016, Cluj, Romania
• L. Rusen, M. Icriverzi, C. Mustaciosu, V. Dinca, L. Sima, N. Mihailescu, S. Brajnicov, A. Bonciu, A. Campean, A. Roseanu, M. Dinescu -Smart Thermoresponsive Coatings Based on pNIPAM and its Derivatives Obtained by Matrix Assisted Pulsed Evaporation, HPLA DE 2016, Promising New Laser and Optical Technologies Symposium, April 4-7, Santa Fe, USA
Prezentari orale:
• V. Dinca, L.E. Sima, A. Bonciu, L. Rusen, I. Iordache(Urzica), M. Dinescu , Multiscale intelligent interfaces engineering using laser methods for mesenchymal stem cells behaviour control , EMRS 2016, Smart biointerfaces for functional biomaterials Symposium, May 2-6, Lille, France - oral presentation EMRS2016 Q.5.5 - oral presentation
• V. Dinca, L.E. Sima, L. Rusen, A. Bonciu, P. Hoffmann, Micro topographical surface features and gradients for influencing mesenchymal stem cells behavior for bone tissue engineering, Nanotech Washington, USA, 22-25 may-2016
• Dinca V, Rusen, A Bonciu, L.E Sima, Laser based methods for nano- and micro-engineered biomaterials for regenerative medical applications, 16 th INTERNATIONAL BALKAN WORKSHOP on APPLIED PHYSICS 7 -9 July 2016, Constanta, Romania
• L. Rusen, Livia Elena Sima, Madalina Icriverzi, N. Mihailescu, I. Anghel, A. Bonciu, S. Brajnicov, A. Cimpean, M. Dinescu, A. Roseanu and V. Dinca, In vitro behaviour of human mesenchymal stem cells on smart biointerfaces obtained by laser methods for tissue engineering applications, ICPEPA10, 28 august -2 sept 2016, Brasov, Romania
Postere:
• L. E. Sima, M. Icriverzi, K. Bohlen, E.C. Siringil, T. Jδger, K. Wasmer, P. Hoffmann, M. Dinescu, A. Roseanu, A. Cimpean, V. Dinca, Mesenchymal stem cells osteogenic fate on excimer lasers designed bone pits topographies- 10th International Conference on Photoexcited Processes and Applications - ICPEPA10, August 29 – September 2, 2016, Brasov, Romania
• M. Icriverzi, L.E. Sima, N. Dumitrescu, V. Marascu, A. Cimpean, V. Dinca, A. Roseanu, Biomimetic surface for controlled cellular response, BIOMATERIALS FOR HEALTHCARE: Biomaterials for Tissue and Genetic Engineering and the Role of Nanotechnology, 1st biennial conference BioMaH October 17-20, 2016 Rome, Italy, best poster
• M. Icriverzi, L.E. Sima, N. Dumitrescu, V. Marascu, R.W. Evans, A. Cimpean, V. Dinca, A. Roseanu, Macrophage response to biomimetic-coated material, PRIOCHEM -XII-th edition, October 27 - 28, 2016, Bucharest, Romania
• S. Brajnicov, V. Marascu, L. Rusen, A. Moldovan, V. Dinca and M. Dinescu, "Copolymer PLCL-PEG-PLCL functional bio-coating obtained by Matrix Assisted Pulsed Laser Evaporation: a deposition parametric study", 10th International Conference on Photoexcited Processes and Applications - ICPEPA10, August 29 – September 2, 2016, Brasov, Romania