INJECTABLE POLYPEPTIDE BASED HYDROGELS MIMICKING THE DYNAMIC PROCESSES IN EXTRACELLULAR MATRIX
Project goals
The project deals with development of injectable, enzyme degradable hydrogel affording controlled immobilization and release of biomimetic molecules (cell adhesion peptides and growth factors). We design the hydrogel that should be actively remodelled by residing cells through a local proteolytic activity. To this end copolymers of hydrophilic, non-ionic and enzymatically degradable poly(amino acid)s will be synthesized as a gel precursors, from which the gels will be formed in situ using enzyme-mediated crosslinked reaction. The biomimetic molecules binding will be achieved using click chemistry and by non-covalent interaction between peptides (e.g. a coiled-coil interaction). The controlled release of biomimetic molecules will be mediated by protease sensitive peptide linkers. The cell culture experiments will be designed and conducted to evaluate the biocompatibility of the resulting hydrogels and demonstrate their dynamic biomimetic features. Development of such biomaterials would be useful for various types of surgical and orthopaedic procedures.
Keywords
polymerinjectable hydrogelenzymatic crosslinkingclick-chemistrypeptide ligandscoiled-coilstem cellsgrowth factorssynthetic poly(amino-acids)enzymatic degradationremodelling125I radioassay
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
Standardní projekty 22 (SGA0201800001)
Main participants
Ústav makromolekulární chemie AV ČR, v. v. i.
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
18-03224S
Alternative language
Project name in Czech
INJIKOVATELNÉ HYDROGELY NA BÁZI POLYPEPTIDŮ NAPODOBUJÍCÍ DYNAMICKÉ PROCESY MEZIBUNĚČNÉ HMOTY
Annotation in Czech
Projekt je zaměřen na přípravu polymerních materiálů ve formě injiktovatelných enzymaticky degradovatelných hydrogelů schopných vázat a uvolňovat biologicky aktivních látky (adhezivní peptidy a růstové faktory) analogicky k funkci mezibuněčné hmoty tj. v závislosti na proteolytické aktivitě přítomných buněk. Syntetická část se zaměří na přípravu enzymaticky degradovatelných polymerních prekurzorů na bázi syntetických, vodorozpustných, neiontových poly(amino kyselin). Prekurzory budou použity k in situ formování hydrogelu prostřednictvím enzymaticky katalyzované síťovací reakce. Hydrogely budou modifikovány s použitím „click“ chemie peptidovými ligandy s cílem podpořit specifické interakce s buňkami. Zádrž růstových faktorů v hydrogelech bude zprostředkována nekovalentními interakcemi peptidových segmentů. Pro řízené uvolňování biologicky aktivních látky budou využity enzymaticky štěpitelné peptidové spojky. V buněčných experimentech bude ověřena biokompatibilita připravených hydrogelů a analyzováno synergické působení imobilizovaných biomimetických látek.
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
OECD FORD - main branch
20903 - Bioproducts (products that are manufactured using biological material as feedstock) biomaterials, bioplastics, biofuels, bioderived bulk and fine chemicals, bio-derived novel materials
OECD FORD - secondary branch
10404 - Polymer science
OECD FORD - another secondary branch
10601 - Cell biology
CD - Macromolecular chemistry
EA - Morphology and cytology
EI - Biotechnology and bionics
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2018
Realization period - end
Dec 31, 2022
Project status
—
Latest support payment
Apr 24, 2020
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP22-GA0-GA-R
Data delivery date
Feb 22, 2022
Finance
Total approved costs
4,367 thou. CZK
Public financial support
4,292 thou. CZK
Other public sources
75 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Recognised costs
4 367 CZK thou.
Public support
4 292 CZK thou.
0%
Provider
Czech Science Foundation
OECD FORD
Bioproducts (products that are manufactured using biological material as feedstock) biomaterials, bioplastics, biofuels, bioderived bulk and fine chemicals, bio-derived novel materials
Solution period
01. 01. 2018 - 31. 12. 2022