Nanostruktúrált felületek és fehérjék kölcsönhatása
Munkám során a központi idegrendszerbe ültethető sokcsatornás szilícium alapú mikroelektródok fejlesztésébe kapcsolódtam be, melyek biokompatibilitását kívánjuk javítani.
Az implantátumok fejlesztésekor kiemelt figyelmet kell fordítanunk az eszköz felületi tulajdonságaira, mivel ezeken a pontokon közvetlenül érintkezik a test szöveteivel, s az itt kialakuló környezet nagymértékben befolyásolja a műszer további működését, használhatóságát. A beültetés során a szövetek károsodást szenvednek, az idegen test behelyezése pedig aktiválja az immunrendszer egyes elemeit, így végső soron az idő előrehaladtával a szenzor körül egy szigetelő réteg alakul ki, mely jelentősen rontja a jelek detektálását – ez a gliózis jelensége.
Kutatások szerint az implantátum felületek mikro és nano méretű topográfiájának megváltoztatásával befolyásolható az eszközök biokompatibilitása. Célunk olyan nanotopográfiájú felület tervezése, melyen megfelelő módon tudjuk befolyásolni a különböző idegszöveti sejtek viselkedését, késleltetni tudjuk a gliális heg képződését. Mivel a sejtek közötti kommunikáció a sejt közötti térbe történő különböző fehérjék kibocsájtása, illetve érzékelése révén valósul meg, így nanotopográfiák és fehérjék kölcsönhatását vizsgálom első lépésként.
Eszközfejlesztési szempontból fontos paraméter, hogy a nanostruktúrálási eljárás beilleszthető legyen az agyi elektródák mikrotechnológiai megmunkálási sorába.
Dolgozatomban kriogén plazmamarással előállított nanostruktúrált Si és Pt felületeken vizsgálom modell fehérjék tapadási tulajdonságait kontakt szög méréssel és fluoreszcens mikroszkópiával. Az MTA KOKI Molekuláris és Fejlődésneurobiológia Osztályával közösen végzett kísérletekben idegi őssejtek tapadását és differenciálódását vizsgálom ugyanezeken a felületeken és hasonlítom össze a modell fehérjék viselkedésével.
Mivel a felületek vizsgálata egyidejűleg több oldalról történik (biológiai és mérnöki szempontok figyelembevételével egyaránt), így reményeink szerint komplexebb képet kaphatunk a szenzorokhoz felhasználható alapanyagok tulajdonságairól, mely jelentősen megkönnyítheti a további fejlesztéseket.
szerző
-
Fritz Enikő
Egészségügyi mérnök szak, mesterképzés
mesterképzés (MA/MSc)
konzulensek
-
Dr. Ender Ferenc
Egyetemi Docens, Elektronikus Eszközök Tanszék -
Dr. Pongrácz Anita
kutató, Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék
