Sammanfattning
3D-organoider och tumoroider som härrör från patientceller har visat sig vara ett kraftfullt alternativ till 2D-odlingar och djurförsök. Eftersom interaktioner mellan celler och matris är avgörande för överlevnad, proliferation och migration, har valet av biomaterial stor inverkan på funktionaliteten hos dessa in vitro-modeller. Onkologisk forskning hämmas dock för närvarande av bristen på väldefinierade, djurfria biomaterial vars mekaniska och kemiska egenskaper kan justeras med hög reproducerbarhet.
För att övervinna denna utmaning föreslår vårt tvärvetenskapliga konsortium bestående av kemister, biologer och kliniker att man utformar högdefinierade odlingsmatriser med hjälp av rekombinant kollagen. Genom att använda en biosyntetisk källa utan animaliska beståndsdelar undviker vi den variation mellan olika batcher som förekommer hos traditionella material. Målet är att utveckla skräddarsydda hydrogeler för att stödja tillväxten av kolorektala epitelorganoider (från vuxna celler) och bronkiala epitelorganoider (från iPS-celler) för att studera mekanismerna bakom tumörinitiering under inflammatoriska förhållanden. Vi kommer att syntetisera silylerade kollagenhydrogeler genom att funktionalisera kollagenet med alkoxysilangrupper och kovalent tvärbinda dem genom en mild sol–gel-process som utförs under fysiologiska förhållanden och vid fysiologisk temperatur. Denna giftfria, bioortogonala och kemoselektiva reaktion möjliggör skapandet av anpassningsbara mekaniska egenskaper och biokemiska miljöer.
Konsortiet
Detta projekt förenar kemi och avancerad biologi genom tre specialiserade team:
Huvudsakliga ansvarsområden:
• Syntes och analys: Silylering av rekombinant kollagen och kvantifiering med hjälp av NMR.
• Formulering: Framställning av 3D-hydrogeler med hjälp av sol-gel-processer, justering av styvhet genom att variera koncentration och silyleringsgrad.
• Testning: Utvärdering av viskoelastiska egenskaper med hjälp av reologi och AFM.
Validerade hydrogeler kommer att skickas till samarbetspartner för biologisk utvärdering.
Krav på kompetens och mjuka färdigheter
1. Kemi och analys: Organisk syntes/polymersyntes och NMR. Erfarenhet av reologi eller AFM är en stor fördel.
2. Självständighet och organisationsförmåga: Drivs av egen initiativkraft och har goda färdigheter inom projektledning.
3. Professionalism: Hög vetenskaplig noggrannhet och engagemang i arbetet.
4. Tankesätt: Vetenskaplig nyfikenhet, kritiskt tänkande och problemlösning.
5. Kommunikation: Goda interpersonella färdigheter för att rapportera till chefer och samarbeta med teamet.