Λεπτά ικριώματα κολλαγόνου: παρασκευή, χαρακτηρισμός και εφαρμογή στη μελέτη φαρμάκων - Σαρκίρη, Μαρία (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Μηχανολογικών Κατασκευών και Αυτομάτου Ελέγχου, 2016)
Η αλληλεπίδραση των κυττάρων μέσα στους ζωντανούς οργανισμούς με την τρισδιάστατη εξωκυττάρια μήτρα είναι το βασικό κίνητρο για την ανάπτυξη των in vitro συστημάτων τρισδιάστατης κυτταρικής καλλιέργειας, όπου τα κύτταρα καλλιεργούνται και μελετώνται μέσα σε βιοϋλικά. Τέτοια συστήματα υπόσχονται κυτταρικές μελέτες σε ένα περιβάλλον περισσότερo φυσιολογικό σε σχέση με τις παραδοσιακές (δισδιάστατες) καλλιέργειες κυττάρων, όπου λαμβάνουν χώρα σε επίπεδες πλαστικές επιφάνειες. Ένα πολλά υποσχέμενο βιοϋλικό για ανάπτυξη τρισδιάστατων κυτταροκκαλιεργειών είναι τα πορώδη ικριώματα. Πορώδη ικριώματα κολλαγόνου έχουν ήδη σημαντική κλινική εφαρμογή στην αναγγενητική ιατρική, παρ’ όλα αυτά περιορισμένη σε in vitro μελέτες. Η συντριπτική πλειοψηφία των in vitro εφαρμογών πορώδων ικριωμάτων που αναφέρονται στην βιβλιογραφία χρησιμοποιούν ικριώματα πάχους μερικών χιλιοστών. Δυστυχώς, οι δυσκολίες που έχουν παρατηρηθεί κατά την καλλιέργεια και μελέτη κυττάρων μέσα σε πορώδη ικριώματα περιορίζουν την χρήση τους από την επιστημονική και βιομηχανική κοινότητα. Πρόσφατα στα πλαίσια του ευρωπαϊκού ερευνητικού προγράμματος H2020 Als-on-a-chip (Δρ. Δ. Τζεράνης) αναπτύχθηκε μια διαδικασία κατασκευής λεπτών πορώδων ικριωμάτων πάνω σε επιφάνειες που επιτρέπουν οπτική απεικόνηση (π.χ. γυαλί). Αυτά τα λεπτά πορώδη ικριώματα υπόσχονται να λύσουν τις δυσκολίες καλλιέργειας (αργός ρυθμός ροής θρεπτικών συστατικών, ανομοιόμορφη κατανομή των κυττάρων στο ικρίωμα) και μελέτης (γρήγορη διαδικασία, απεικόνιση σε τρισδιάστατο περιβάλλον) κυττάρων μέσα σε πορώδη ικριώματα παρέχοντας συνάμα στα κύτταρα το κατάλληλο τρισδιάστατο περιβάλλον, βρίσκονται όμως ακόμα σε στάδιο ανάπτυξης και βελτιστοποίησης. Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η παρασκευή και ο χαρακτηρισμός τέτοιων λεπτών ικριωμάτων κολλαγόνου (πάχους 100-200 μm) με σκοπό τη διερεύνηση των φυσικό-μηχανικών ιδιοτήτων τους, καθώς και του τρόπου με τον οποίο οι διάφορες παράμετροι της διαδικασία παρασκευής τους επιδρούν σε αυτές. Τα λεπτά πορώδη ικριώματα φιλοδοξούν να γίνουν ένα εύχρηστο και χρήσιμο σύστημα κυτταροκαλλιέργιας όπου οι μελετητές θα καλλιεργούν κύτταρα με παρόμοιο τρόπο όπως στις παραδοσιακές πλαστικές πλάκες. Η παρούσα εργασία παρουσιάζει την πρώτη πιλοτική εφαρμογή τους σε μια κυτταρική μελέτη, και συγκεκριμένα στην μελέτη της επίδρασης δύο φαρμάκων σε κακοήθη μελανοκύτταρα.