Aktualności

O Instytucie

Misja i Władze

HR Excellence

Historia

Dla mediów

Studia doktoranckie

Stopnie naukowe

Działalność naukowa

Oferta Instytutu

MCB

Wydawnictwa

Centrum Konferencyjne

Biblioteka

Użyteczne linki

Pracownicy

Galeria

Kontakt

Pomoc

Działalność naukowa
  • Main-Slider-PL-19
  • Main-Slider-PL-13
  • Main-Slider-PL-18
  • Main-Slider-PL-08
  • Main-Slider-PL-03
  • Main-Slider-PL-10
  • Main-Slider-PL-09
  • Main-Slider-PL-14
  • Main-Slider-PL-16
  • Main-Slider-PL-05
  • Main-Slider-PL-02
  • Main-Slider-PL-12
  • Main-Slider-PL-15
  • Main-Slider-PL-07
  • Main-Slider-PL-01
  • Main-Slider-PL-06
  • Main-Slider-PL-04
  • Main-Slider-PL-20
home 001 24px kontakt 001 24px  mail 004 24px bip text   
×

Wiadomość

EU e-Privacy Directive

Ta strona używa plików cookie do zarządzania uwierzytelnianiem, nawigacją i innymi funkcjami. Korzystając z naszej strony internetowej, zgadzasz się, że możemy umieszczać tego rodzaju pliki cookie na Twoim urządzeniu.

Wyświetl politykę prywatności

Odrzuciłeś pliki cookie. Ta decyzja może zostać zmieniona.

Pracownia Inżynierii Tkankowej

 Dr Krzysztof Pluta - Kierownik Pracowni

Mgr Karolina Zakrzewska
Mgr Anna Samluk (doktorant)
Mgr inż. Agnieszka Kowalska (doktorant)

TEMATYKA BADAŃ NAUKOWYCH

Rekonstrukcja i regeneracja tkanek do zastosowań biomedycznych

Inżynieria tkankowa wprowadza nowe możliwości do terapii opartych na zastosowaniu modyfikowanych genetycznie komórek. Głównym przedmiotem naszych badań są komórki mogące znaleźć zastosowanie m.in. w Biosztucznej Wątrobie (ang. Bioartificial Liver, BAL). Wątroba jest organem o wielkim potencjale regeneracyjnym, jednakże, w przypadku całkowitej utraty jej funkcji, jedyną skuteczną terapię stanowi przeszczep organu. Hybrydowe urządzenia zewnętrzne, oparte na bioreaktorze zasiedlonym przez komórki wątrobowe, stosowane są w celu utrzymania pacjenta przy życiu do czasu regeneracji organu lub jego przeszczepu, a ich skuteczność poddawana jest obecnie próbom klinicznym.

Badania nad pozyskaniem komórek do biologicznej części BAL, prowadzone wcześniej w Pracowni, obejmowały następujące podejścia eksperymentalne:

Rusztowania 3D do hodowli komórkowych

Celem badań było określenie użyteczności nanowłókien w inżynierii tkankowej, szczególnie do hodowania hepatocytów. Interesował nas wpływ rusztowania na tempo wzrostu, żywotność i zdolność komórek do podziałów. Początkowo stosowano włókna wełny mineralnej (Isover) pokryte kolagenem typu I, później hodowano komórki ludzkie na włóknach polimerowych przędzonych w polu elektrycznym (elektroprzędzenie we współpracy z IPPT, PAN).

Modele kokultury hepatocytów z innymi typami komórek

Hodowanie ludzkich hepatocytów w obecności innych komórek pomaga utrzymać ich stan zróżnicowania i podtrzymać funkcje fizjologiczne. Fibroblasty to komórki produkujące duże ilości macierzy zewnątrzkomórkowej i czynników wzrostu, co stwarza wyjątkowo korzystne warunki dla hodowli komórek wątrobowych.

it 1

Kokultura komórek hepatomy i fibroblastów.
Kolor niebieski – jądra komórkowe;
czerwony – wakuole apikalne.
Mikroskop konfokalny; pow. 60x.

Mikroenkapsulacja hepatocytów

Zamknięcie hepatocytów w kulkach alginianowych umożliwia ich hodowlę w warunkach przestrzennych, co stwarza sytuację podobną do tej spotykanej in vivo. Kulki stosowane do tego celu w naszej Pracowni produkowanometodą "air-extrusion".

IT 2

Hodowla komórek hepatomy
w kulkach alginianowych.
Mikroskop odwrócony; pow. 4x.

Izolacja, charakterystyka i hodowle ludzkich komórek macierzystych pochodzących z tkanki tłuszczowej

Mezenchymalne komórki macierzyste otrzymywane z tkanki tłuszczowej mają możliwość różnicowania się w komórki pochodzenia mezodermalnego: adipocyty, komórki chrząstki i kości, mięśnie szkieletowe. W odpowiednich warunkach hodowli potrafią one również przekształcać się w komórki o cechach zbliżonych do hepatocytów i komórek zdolnych do produkowania insuliny. Te unikalne właściwości pozwalają badać mezenchymalne komórki macierzyste pod kątem ich możliwych zastosowań w inżynierii tkankowej i medycynie regeneracyjnej.

PI 1 1

Adipocyty barwione Sudanem III.
Mikroskop odwrócony; pow. 40x.
Obecnie prowadzone projekty badawcze:
Modyfikacje genetyczne komórek wątrobowych i fibroblastów

Zastosowanie wydajnych wektorów genetycznych, opartych na genomie wirusa HIV1 (wektory lentiwirusowe produkowane w naszej Pracowni), umożliwia trwałe wprowadzanie obcych genów do komórek. Tak zmodyfikowane komórki zdolne są do produkcji białek korzystnych z punktu widzenia ich zastosowania w BAL. Ponadto, dysponujemy różnymi liniami komórkowymi trwale wyznakowanymi przez nas markerami fluorescencyjnymi.

IT 3

Kokultura komórek hepatomy
(żółte – produkcja znacznikowego białka DsRed2)
i fibroblastów (zielone – produkcja EGFP).
Mikroskop fluorescencyjny
(kanał zielony); pow. 10x.
Cytometryczna analiza populacji komórek izolowanych z ludzkiej wątroby

Hepatocyty, które izolujemy z ludzkiej wątroby (materiał pozyskiwany we współpracy z Katedrą i Kliniką Chirurgii Ogólnej, Transplantacyjnej i Wątroby, WUM), nie są jedynymi komórkami zasiedlającymi ten organ. Inne typy komórek (min. komórki śródbłonka naczyń, komórki dróg żółciowych, osiadłe makrofagi, komórki gwiaździste czy różne progenitory) mają swój ważny udział w budowie i funkcjonowaniu wątroby. Analiza cytometryczna składu wątroby, barwienie fluorescencyjnymi przeciwciałami poszczególnych komórek, jest oryginalną techniką rozwijaną w Pracowni. Pozwoli ona opracować unikalną metodę prognostyczną i diagnostyczną chorób wątroby.

IT 4 Cytometryczny obraz populacji komórek izolowanych z ludzkiej wątroby w świetle przechodzącym i rozproszonym.

Wyposażenie
Pracownia korzysta z Laboratorium Biologicznego zgodnego ze standardem Bezpieczeństwa Biologicznego poziomu 2 (BSL2) i GMO2. Na wyposażeniu znajdują się komory laminarne klasy II, inkubatory CO2, fluorescencyjny mikroskop odwrócony Olympus IX71, cytometr BD FACSCanto II, autoklawy, wirówki z chłodzeniem, termocykler BIORAD oraz drobny sprzęt do biologii molekularnej.

Słowa kluczowe:
inżynieria tkankowa, biosztuczna wątroba, kokultury komórkowe, wektory lentiwirusowe, komórki modyfikowane genetycznie, cytometria przepływowa

Wybrane publikacje
1. Zakrzewska KE, Samluk A, Wencel A, Dudek K, Pijanowska DG, Pluta KD: Liver tissue fragments obtained from males are the most promising source of human hepatocytes for cell-based therapies – Flow cytometric analysis of albumin expression. PLoS ONE 2017, 12(8): e0182846.
2. Wencel A, Zakrzewska KE, Samluk A, Noszczyk BH, Pijanowska DG, Pluta KD: Dried human skin fibroblasts as a new substratum for functional culture of hepatic cells. Acta Biochim Pol. 2017;64(2):357-363.
3. Zakrzewska KE, Samluk A, Wierzbicki M, Jaworski S, Kutwin M, Sawosz E, Chwalibog A, Pijanowska DG, Pluta KD: Analysis of the cytotoxicity of carbon-based nanoparticles, diamond and graphite, in human glioblastoma and hepatoma cell lines. PloS ONE 2015, 10(3): e0122579.
4. Zakrzewska KE, Samluk A, Pluta KD, Pijanowska DG: Evaluation of the effects antibiotics on cytotoxicity of EGFP and DsRed2 fluorescent proteins used for stable cell labeling. Acta Biochim Pol 2014, 61 (4): 809-13.
5. Samluk A, Zakrzewska KE, Pluta KD: Generation of fluorescently labeled cell lines, C3A hepatoma cells and human adult skin fibroblasts, to study coculture models. Artificial Organs 2013, 37 (7): E123-30.
6. Pluta K, Kacprzak MM.: Use of HIV as a gene transfer vector. Acta Biochim Pol 2009, 56(4), 531-95.

 

 Dr Krzysztof Pluta - Kierownik Pracowni

Mgr Karolina Zakrzewska
Mgr Anna Samluk (doktorant)
Mgr inż. Agnieszka Kowalska (doktorant)

TEMATYKA BADAŃ NAUKOWYCH

Rekonstrukcja i regeneracja tkanek do zastosowań biomedycznych

Inżynieria tkankowa wprowadza nowe możliwości do terapii opartych na zastosowaniu modyfikowanych genetycznie komórek. Głównym przedmiotem naszych badań są komórki mogące znaleźć zastosowanie m.in. w Biosztucznej Wątrobie (ang. Bioartificial Liver, BAL). Wątroba jest organem o wielkim potencjale regeneracyjnym, jednakże, w przypadku całkowitej utraty jej funkcji, jedyną skuteczną terapię stanowi przeszczep organu. Hybrydowe urządzenia zewnętrzne, oparte na bioreaktorze zasiedlonym przez komórki wątrobowe, stosowane są w celu utrzymania pacjenta przy życiu do czasu regeneracji organu lub jego przeszczepu, a ich skuteczność poddawana jest obecnie próbom klinicznym.

Badania nad pozyskaniem komórek do biologicznej części BAL, prowadzone wcześniej w Pracowni, obejmowały następujące podejścia eksperymentalne:

Rusztowania 3D do hodowli komórkowych

Celem badań było określenie użyteczności nanowłókien w inżynierii tkankowej, szczególnie do hodowania hepatocytów. Interesował nas wpływ rusztowania na tempo wzrostu, żywotność i zdolność komórek do podziałów. Początkowo stosowano włókna wełny mineralnej (Isover) pokryte kolagenem typu I, później hodowano komórki ludzkie na włóknach polimerowych przędzonych w polu elektrycznym (elektroprzędzenie we współpracy z IPPT, PAN).

Modele kokultury hepatocytów z innymi typami komórek

Hodowanie ludzkich hepatocytów w obecności innych komórek pomaga utrzymać ich stan zróżnicowania i podtrzymać funkcje fizjologiczne. Fibroblasty to komórki produkujące duże ilości macierzy zewnątrzkomórkowej i czynników wzrostu, co stwarza wyjątkowo korzystne warunki dla hodowli komórek wątrobowych.

it 1

Kokultura komórek hepatomy i fibroblastów.
Kolor niebieski – jądra komórkowe;
czerwony – wakuole apikalne.
Mikroskop konfokalny; pow. 60x.

 

Wektory genetyczne

Zastosowanie wydajnych wektorów genetycznych, opartych na genomie wirusa HIV1 (wektory lentiwirusowe produkowane w naszej Pracowni), umożliwia trwałe wprowadzanie obcych genów do komórek. Tak zmodyfikowane komórki zdolne są do produkcji białek korzystnych z punktu widzenia ich zastosowania w BAL. Ponadto, dysponujemy różnymi liniami komórkowymi trwale wyznakowanymi przez nas markerami fluorescencyjnymi.

IT 3

Kokultura komórek hepatomy
(żółte – produkcja znacznikowego białka DsRed2)
i fibroblastów (zielone – produkcja EGFP).
Mikroskop fluorescencyjny
(kanał zielony); pow. 10x.
Cytometryczna analiza populacji komórek izolowanych z ludzkiej wątroby

Hepatocyty, które izolujemy z ludzkiej wątroby (materiał pozyskiwany we współpracy z Katedrą i Kliniką Chirurgii Ogólnej, Transplantacyjnej i Wątroby, WUM), nie są jedynymi komórkami zasiedlającymi ten organ. Inne typy komórek (min. komórki śródbłonka naczyń, komórki dróg żółciowych, osiadłe makrofagi, komórki gwiaździste czy różne progenitory) mają swój ważny udział w budowie i funkcjonowaniu wątroby. Analiza cytometryczna składu wątroby, barwienie fluorescencyjnymi przeciwciałami poszczególnych komórek, jest oryginalną techniką rozwijaną w Pracowni. Pozwoli ona opracować unikalną metodę prognostyczną i diagnostyczną chorób wątroby.

IT 4 Cytometryczny obraz populacji komórek izolowanych z ludzkiej wątroby w świetle przechodzącym i rozproszonym.

Wyposażenie
Pracownia korzysta z Laboratorium Biologicznego zgodnego ze standardem Bezpieczeństwa Biologicznego poziomu 2 (BSL2) i GMO2. Na wyposażeniu znajdują się komory laminarne klasy II, inkubatory CO2, fluorescencyjny mikroskop odwrócony Olympus IX71, cytometr BD FACSCanto II, autoklawy, wirówki z chłodzeniem, termocykler BIORAD oraz drobny sprzęt do biologii molekularnej.

Słowa kluczowe:
inżynieria tkankowa, biosztuczna wątroba, kokultury komórkowe, wektory lentiwirusowe, komórki modyfikowane genetycznie, cytometria przepływowa

Wybrane publikacje
1. Zakrzewska KE, Samluk A, Wencel A, Dudek K, Pijanowska DG, Pluta KD: Liver tissue fragments obtained from males are the most promising source of human hepatocytes for cell-based therapies – Flow cytometric analysis of albumin expression. PLoS ONE 2017, 12(8): e0182846.
2. Wencel A, Zakrzewska KE, Samluk A, Noszczyk BH, Pijanowska DG, Pluta KD: Dried human skin fibroblasts as a new substratum for functional culture of hepatic cells. Acta Biochim Pol. 2017;64(2):357-363.
3. Zakrzewska KE, Samluk A, Wierzbicki M, Jaworski S, Kutwin M, Sawosz E, Chwalibog A, Pijanowska DG, Pluta KD: Analysis of the cytotoxicity of carbon-based nanoparticles, diamond and graphite, in human glioblastoma and hepatoma cell lines. PloS ONE 2015, 10(3): e0122579.
4. Zakrzewska KE, Samluk A, Pluta KD, Pijanowska DG: Evaluation of the effects antibiotics on cytotoxicity of EGFP and DsRed2 fluorescent proteins used for stable cell labeling. Acta Biochim Pol 2014, 61 (4): 809-13.
5. Samluk A, Zakrzewska KE, Pluta KD: Generation of fluorescently labeled cell lines, C3A hepatoma cells and human adult skin fibroblasts, to study coculture models. Artificial Organs 2013, 37 (7): E123-30.
6. Pluta K, Kacprzak MM.: Use of HIV as a gene transfer vector. Acta Biochim Pol 2009, 56(4), 531-95.

MENU

POWER Och!DOK

HR Excellence

Nagrody naukowe


Instytut Biocybernetyki i Inżynierii Biomedycznej im. Macieja Nałęcza PAN, ul. Ks. Trojdena 4, 02-109 Warszawa
E-mail:Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.; Telefon: (+48) 22 592 59 00; Fax: (+48) 22 659 70 30
Copyright(c) 2016 IBIB PAN
Wszelkie prawa zastrzeżone