Biomimetické kolagen/chitosanové skafoldy s liposomálními růstovými faktory pro akcelerovanou vaskularizaci a regeneraci kožní tkáně

Biomimetic collagen/chitosan scaffolds with liposomal growth factors for accelerated vascularization and skin tissue regeneration

Abstrakt

Kůže představuje klíčovou ochrannou bariéru proti toxinům a mikrobům z okolního prostředí. Biomateriály aplikované v místě poranění zásadně ovlivňují tvorbu extracelulární matrix (ECM). Tato studie se zaměřuje na 3D pěnové protein/polysacharidové biomateriály napodobující ECM, které regulují buněčné procesy, jako jsou migrace, proliferace a diferenciace. V této práci byly připraveny porézní 3D kolagen/chitosanové skafoldy metodou lyofilizace. Do těchto skafoldů byly navíc inkorporovány stabilní růstové faktory získané od firmy Enantis (Brno) např. fibroblastový růstový faktor 2 (FGF2-STAB®) nebo fibroblastový růstový faktor 7 (FGF7-STAB®) s cílem podpořit regeneraci poškozené tkáně, urychlit proces hojení, stimulovat neovaskularizaci a proliferaci fibroblastů, které hrají klíčovou roli při obnově dermální struktury. FGF7-STAB byl přidán do horní vrstvy skafoldu na podpoření proliferace keratinocytů s cílem dosažení buněčného in vitro modelu imitujícího plnou tloušťku kůže. Přímé přidání růstových faktorů do skafoldů zajišťuje okamžitou biologickou dostupnost, avšak často vede k rychlé degradaci a krátkodobému účinku. Naopak jejich zapouzdření do liposomálních struktur umožňuje postupné uvolňování, lepší stabilitu a prodloužený stimulační efekt na buněčné procesy, jako jsou proliferace a angiogeneze. Výsledný buněčný model kůže může být použit na testování léčiv či kosmetických přípravků. Celkově tento přístup zlepšuje regenerační vlastnosti pěnových biomateriálů určených pro hojení kůže v plné tloušťce.

Skin represents a key protective barrier against toxins and microbes from the surrounding environment. Biomaterials applied at the site of injury fundamentally influence the formation of the extracellular matrix (ECM). This study focuses on 3D porous protein/polysaccharide biomaterials that mimic the ECM and regulate cellular processes such as migration, proliferation, and differentiation. In this work, porous 3D collagen/chitosan scaffolds were prepared by lyophilization. These scaffolds were further incorporated with stabilized growth factors obtained from Enantis (Brno), such as fibroblast growth factor 2 (FGF2-STAB®) and fibroblast growth factor 7 (FGF7-STAB®), with the aim of supporting damaged tissue regeneration, accelerating the wound-healing process, stimulating neovascularization, and promoting fibroblast proliferation, which plays a key role in restoring dermal structure. FGF7-STAB® was added to the upper layer of the scaffold to enhance keratinocyte proliferation, enabling the development of an in vitro cellular model that mimics full-thickness skin. Direct incorporation of growth factors into scaffolds ensures immediate bioavailability but often results in rapid degradation and short-term effects. In contrast, encapsulation into liposomal structures enables controlled release, improved stability, and a prolonged stimulatory effect on cellular processes such as proliferation and angiogenesis. The resulting skin cell model can be used for drug or cosmetic product testing. Overall, this approach enhances the regenerative properties of foam-like biomaterials intended for full-thickness skin wound healing.

kolagen/chitosanové skafoldy, růstové faktory, lyofilizace, model kůže

collagen/chitosan scaffolds, growth factors, lyophilization, skin model

CHAMRADOVÁ, I.; PAVLIŇÁKOVÁ, V.; KADLECOVÁ, Z.; IZSÁK, D.; KOTOUČEK, J.; HERUDEK, J.; KOUTNÁ, I.; SMOLNICKÁ, A.; LIPOVÝ, B.; VOJTOVÁ, L. a kol.

27.11.2025

PROGRAM KONGRESU; SBORNÍK PŘEDNÁŠEK

22

22

1

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