Nowoczesne materiały poliestrowe z kwasu cytrynowego stanowią produkty reakcji kwasu cytrynowego oraz terminalnych dioli (przede wszystkim 1,6-heksanodiolu i 1,8-oktanodiolu). Związki te noszą nazwę poli(cytrynianów alkilenu) (PAC). Z chemicznego punktu widzenia są to termoutwardzalne elastomery poliestrowe o zróżnicowanych właściwościach. Polimery PAC zostały opracowane jako biozgodne materiały nowej generacji do stosowania w medycynie regeneracyjnej, głównie tkanek miękkich, lecz mogą znaleźć zastosowanie również w regeneracji tkanki kostnej. Prowadzone w naszym zespole badania skupiają się na funkcjonalizacji tych materiałów w kierunku wykorzystania ich jako rusztowań tkankowych w medycynie regeneracyjnej układu krwionośnego.
Otrzymywane są w wyniku dwuetapowej reakcji polikondensacji, na którą składa się etap syntezy i oczyszczania prepolimeru oraz sieciowanie materiału końcowego. Materiały PAC cechują się zmiennymi właściwościami fizykochemicznymi i biologicznymi, zależnymi od zastosowanego diolu i warunków sieciowania. Możliwość dostosowywania powyższych czynników przekłada się na szerokie zakresy zmienności wytrzymałości mechanicznej oraz elastyczności uzyskiwanych poliestrów oraz wpływa na właściwości biologiczne i proliferację komórek na powierzchni materiałów. PAC mogą być otrzymywane w rozmaitych kształtach i rozmiarach, zarówno jako materiały lite, jak i materiały o strukturze porowatych pianek.
Materiały PAC mogą być modyfikowane zarówno za pomocą modyfikatorów małocząsteczkowych, jak i dodatku komonomeru. Dotychczas opracowano szereg modyfikacji materiałów PAC, przez co zyskały one nowe funkcjonalności, jak właściwości fluorescencyjne, zdolność uwalniania substancji aktywnych czy właściwości przeciwutleniające. Modyfikacje związkami przeciwutleniającymi są szczególnie istotne z punktu widzenia poprawy właściwości biologicznych materiałów poprzez zmniejszenie stresu oksydacyjnego komórek otaczających rusztowanie. Przekłada się to na zmniejszenie odpowiedzi immunologicznej organizmu na ciało obce, jakim jest rusztowanie tkankowe. W naszym zespole opracowano nowatorską modyfikację materiałów PAC z wykorzystaniem naturalnego przeciwutleniacza, L-glutationu, który w jednej operacji wprowadza do materiału dwie nowe funkcjonalności, fluorescencję
i właściwości przeciwutleniające. Prowadzone są także badania nad funkcjonalizacją poliestrów PAC poprzez dodatek komonomeru, jakim jest kwas itakonowy. Dzięki tej modyfikacji powstały nowe materiały PAC-I, które mogą ulegać sieciowaniu z wykorzystaniem fotoinicjatorów rodnikowych. Materiały te są rozwijane pod kątem zastosowania jako biotusze w druku 3D DLP rusztowań tkankowych i innych konstruktów mających znaczenie w personalizowanej medycynie regeneracyjnej.
