Vývoj injektovateľného CMC/PVA hydrogélu obsahujúceho Mozafariho lipozómy s enkapsulovaným rastovým faktorom pre regeneratívne aplikácie

Development of an injectable CMC/PVA hydrogel containing Mozafari liposomes with encapsulated growth factor for regenerative applications

Abstrakt

Hydrogély sa široko využívajú vo výskume biomedicínskych aplikácií vďaka ich vysokej schopnosti absorbovať vodu a napodobňovať extracelulárnu matrix (ECM), ktorá podporuje adhéziu, diferenciáciu a proliferáciu buniek. Hydrogély na báze karboxymetylcelulózy (CMC) sú obzvlášť atraktívne pre svoju biokompatibilitu, biodegradovateľnosť a nízke náklady. V tejto štúdii boli hydrogély o zložení CMC/polyvinylalkohol (PVA) modifikované plastifikátorom s cieľom zlepšiť ich mechanické a viskoelastické vlastnosti a tým aj ich injekovateľnosť. Na zvýšenie biologickej funkčnosti boli do hydrogélovej matrice inkorporované Mozafariho lipozómy s enkapsulovaným rastovým faktorom. Ich environmentálne udržateľná príprava nevyžaduje použitie organických rozpúšťadiel, čo ich robí vhodnými pre aplikácie so živými bunkami a zároveň umožňuje vysokú účinnosť enkapsulácie. Keďže lipozómy sú citlivé na mechanické sily, hydrogély boli navrhnuté tak, aby vykazovali vhodné reologické vlastnosti zachovávajúce integritu lipozómov počas injektovania. Riadené uvoľňovanie rastového faktora podporuje proliferáciu buniek a tvorbu funkčných tkanivových štruktúr.

Hydrogels are widely used in biomedical application research due to their high water absorption capacity and ability to mimic the extracellular matrix (ECM), which supports cell adhesion, differentiation, and proliferation. Carboxymethyl cellulose (CMC)-based hydrogels are particularly attractive for their biocompatibility, biodegradability, and low cost. In this study, CMC/polyvinyl alcohol (PVA) hydrogels were modified with a plasticizer to improve their mechanical and viscoelastic properties, and thereby their injectability. To enhance biological functionality, Mozafari liposomes with an encapsulated growth factor were incorporated into the hydrogel matrix. Their environmentally sustainable preparation requires no organic solvents, making them suitable for applications involving living cells while simultaneously enabling high encapsulation efficiency. As liposomes are sensitive to mechanical forces, the hydrogels were designed to exhibit suitable rheological properties that preserve liposome integrity during injection. The controlled release of the growth factor supports cell proliferation and the formation of functional tissue structures.

hydrogély, lipozómy, Mozafari, CMC, PVA, účinnosť zapuzdrenia, DLS, polydisperzita, veľkosť častíc

hydrogels, liposomes, Mozafari, CMC, PVA, encapsulation efficiency, DLS, polydispersity, particle size

36

53

https://symma.cz/hojeniran/down/hojeni_ran2025_program.pdf