נושא הפרוייקט
מספר פרוייקט
מחלקה
שמות סטודנטים
אימייל
שמות מנחים
יצירה ואפיון של ממברנות בהרכבה עצמית מציטוזן/PFX
Creation and characterization of Chitosan/PFX self-assembled membranes
תקציר בעיברית
יצירת ממברנה בהרכבה עצמית היא תהליך מכריע בתחומים רבים כגון ביוטכנולוגיה וביו-רפואה. ממברנות בהרכבה עצמית הנוצרות באינטרפאזה שבין תמיסה מימית של פולי אלקטרוליט לתמיסה מימית של פפטיד הטעון במטען ההופכי, יכולות לשמש פלטפורמה לתרבית תאים תלת מימדית. מחקרים הוכיחו ייצור של ממברנות באמצעות שימוש בפולימר בעל מטען שלילי ופפטידים שונים בעלי מטען חיובי השייכים למשפחת PFX. מטרת פרויקט מחקרי זה היא לחקור את ההיתכנות של שימוש בפפטידים PFD או PFE בעלי מטען שלילי ובציטוזן בעל מטען חיובי ליצירת ממברנות בהרכבה עצמית באינטרפאזה ביניהם. ציטוזן, פוליסכריד בעל תאימות ביולוגיות, לכן ניתן להשתמש בו במגוון רחב של תחומים כגון הנדסת רקמות, ריפוי פצעים ואספקת תרופות. משימה זו מאתגרת במיוחד מכיוון שניתן להמיס את הציטוזן רק בתנאים חומציים ואילו PFE ו-PFD ניתנים להמסה רק בתנאים בסיסיים. יצרנו בהצלחה ממברנות מקרוסקופיות יציבות באינטרפאזה בין תמיסת PFD ותמיסת ציטוזן. באמצעות שיטות ה- SEM וה-SAXS הראינו שהמשקל המולקולארי של הציטוזן ממלא תפקיד בקביעת המיקרו והננו-מבנה של הממברנות הללו. עבור ממברנה שנוצרה מציטוזן בעל מסה מולרית גבוהה נצפה מבנה אנאיזוטרופי, בשונה מהמבנה שנצפה עבור ממברנה שנוצרה מציטוזן עם מסה מולרית נמוכה. לסיכום, היכולת לשלוט במאפיינים של אותם ממברנות, הופכת אותם לאטרקטיביים למגוון רחב של יישומים בתחומים שונים.
תקציר באנגלית
Self-Assembled membrane formation is a crucial process in many fields such as biotechnology and biomedicine. Self-supporting self-assembled membranes formed at the interface between an aqueous solution of a polyelectrolyte and an aqueous solution of an oppositely charged self-assembling peptide can serve as a platform for 3D cell culture. Studies have demonstrated the production of membranes through the utilization of a negatively charged polymer and positively charged peptides belonging to the PFX family. The aim of this research is to investigate the feasibility of using the negatively charged peptide PFD or PFE and a positively charged chitosan to form self-assembled membranes at the interface between them. Chitosan, a Polysaccharide with biocompatible properties, has been extensively utilized in numerous fields, including tissue engineering, wound healing, and drug delivery. This task is particularly challenging since chitosan can be dissolved only in acidic conditions while PFE and PFD can be dissolved only in basic conditions. We successfully created stable macroscopic membranes at the interface of a PFD solution and a Chitosan solution. Using SEM and SAXS techniques we have shown that the chitosan’s Mw plays a role in determining these membrane’s micro- and nanostructure. The high Mw Chitosan membrane exhibits an anisotropic structure, which differs from the structure observed in the low Mw Chitosan membrane. In conclusion, the ability to control the properties of those membranes, makes them attractive for a wide range of application in various fields.