Development of novel 3D hierarchically structured polysaccharides and proteins porous systems
Project goals
The hierarchically ordered mesoporous materials from biomacromolecular systems will be developed in the proposed project. In the first step, we will focus on finding and understanding of the optimal conditions for the processing of biopolymers solution (hyaluronan, hydrophobized hyaluronan, silk protein and corresponding conjugates with DNA) into 2D substrates via controlled evaporation of solvents with or without the action of self-organized convective flows. Second step will be the post-treatment of the self-organized films by the good/poor solvent mixtures in the time-sequenced phase separation method enabling preparation of various types -hierarchically ordered micro and nano pores. The next step will be the implementation of acquired knowledge into 3D printing technology (extrusion, electrospinning writing) in order to prepare primary macro porous scaffolds with micro and nano pore substructures. Finally, the cells interactions with this 3D structures of materials will be studied in dependence on cell type, type of the material, type of the substrate porosity.
Keywords
polysaccharidesproteinsself-organizationphase separation3D printmeso porescells
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
SGA0202200004
Main participants
Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně / Univerzitní institut
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
22-33307S
Alternative language
Project name in Czech
Vývoj nových 3D hierarchicky strukturovaných polysacharidových a proteinových porézních systémů
Annotation in Czech
V navrženém projektu budou vyvíjeny hierarchicky organizované meso porézní materiály z biomakromolekulárních systémů. V prvním kroku se zaměříme na nalezení a pochopení optimálních podmínek pro zpracování biopolymerních roztoků (hyaluronanu, hydrofobizovaného hyaluronu, hedvábného proteinu a odpovídajících konjugátů s DNA) do podoby 2D substrátů prostřednictvím kontrolovaného odpařování rozpouštědla s nebo bez působení samo-organizovaného konvektivního toku. Druhým krokem bude zpracování samoorganizovaných biopolymerních filmů použitím směsi dobré/špatné rozpouštědlo metodou časově sekvenované fázové separace, která umožňuje přípravu rozdílných typů hierarchicky uspořádaných mikro a nano pórů. Dalším krokem bude implementace získaných poznatků do technologie 3D tisku (extruze, electrospinning writing) s cílem připravit primární makro porózní scaffoldy s mikro a nano porózní substrukturou. V posledním kroku bude studována interakce buněk s těmito 3D strukturami v závislosti na typu buněk, materiálu a porozitě substrátu.
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
OECD FORD - main branch
10404 - Polymer science
OECD FORD - secondary branch
20501 - Materials engineering
OECD FORD - another secondary branch
20506 - Coating and films
CD - Macromolecular chemistry
JG - Metallurgy, metal materials
JK - Corrosion and material surfaces
JP - Industrial processes and processing
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2022
Realization period - end
Dec 31, 2024
Project status
—
Latest support payment
Mar 28, 2024
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP25-GA0-GA-R
Data delivery date
Mar 12, 2025
Finance
Total approved costs
7,692 thou. CZK
Public financial support
7,692 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
7 692 CZK thou.
Public support
7 692 CZK thou.
100%
Provider
Czech Science Foundation
OECD FORD
Polymer science
Solution period
01. 01. 2022 - 31. 12. 2024