Degradable nanocellulose as a novel temporary scaffold for tissue engineering
Project goals
In this Project, various bacterial nanocellulose structures, promising for skin tissue engineering and wound healing, will be created. Cellulose samples will be prepared in the form of nanofilaments woven into thin layers and 3D macrostructural foams with varying morphology, fiber density, crystallinity, pore size, and, as a result, controllable material properties. The materials will be surface-functionalized with substances enhancing antimicrobial, healing and immunomodulatory characteristics. Further, cellulase enzymes will be incorporated into the materials to ensure controlled degradation. This will provide control over the adhesion, growth, phenotypic maturation and inflammatory activation of skin cells (keratinocytes, fibroblasts) and selected cells of the immune system (macrophages). Planar nanocellulose structures colonized with cells will also be exposed to cellulases added into the cultivation medium in order to produce continuous self-supporting sheets of keratinocytes and fibroblasts, or a combination of both, for future regenerative therapy of irreversibly damaged skin.
Keywords
nanocellulosefilms3D materialsfunctionalizationwettabilitychargeporositypatterningmechanical propertiessignal moleculesdegradabilitycellulasekeratinocytesfibroblastsmacrophagesinflammationcell sheet technologyregenerative medicine
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
SGA0202000001
Main participants
Fyziologický ústav AV ČR, v. v. i.
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
20-01641S
Alternative language
Project name in Czech
Degradovatelná nanocelulóza jako nová podpůrná struktura pro tkáňové inženýrství
Annotation in Czech
Cílem projektu je příprava nanocelulózy perspektivní pro inženýrství kožní tkáně a hojení ran. Celulóza bude připravena ve formě nanovláken, která tvoří tenké vrstvy i 3D makrostrukturní pěny s různou morfologií, hustotou vláken, krystalinitou, velikostí pórů, a tím i proměnlivými materiálovými vlastnostmi. Připravené materiály budou dále modifikovány povrchovou funkcionalizací a přídavkem látek podporujících jejich antimikrobiální, hojivé a imunomodulační schopnosti. Dále budou nanocelulózové nosiče inkorporovány enzymy celulázami za účelem jejich řízené degradace. Těmito kroky bude možné regulovat adhezi, růst, fenotypickou maturaci a zánětlivou aktivaci kožních buněk (keratinocytů a fibroblastů) a vybraných buněk imunitního systému (makrofágů). Planární struktury nanocelulózy, osídlené buňkami, budou rovněž exponovány celulázám přidaným do kultivačního média za účelem vytváření souvislých samonosných vrstev keratinocytů, fibroblastů či obou buněčných typů pro budoucí regenerativní terapii nevratně poškozeného kožního krytu.
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
—
OECD FORD - another secondary branch
—
EI - Biotechnology and bionics
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2020
Realization period - end
Dec 31, 2022
Project status
—
Latest support payment
Apr 12, 2022
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP23-GA0-GA-R
Data delivery date
Jun 26, 2023
Finance
Total approved costs
9,839 thou. CZK
Public financial support
9,386 thou. CZK
Other public sources
378 thou. CZK
Non public and foreign sources
75 thou. CZK
Recognised costs
9 839 CZK thou.
Public support
9 386 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. 2020 - 31. 12. 2022