Instytut Podstawowych Problemów Techniki
Polskiej Akademii Nauk

Partnerzy

Marcin Grzeczkowicz


Ostatnie publikacje
1.  Kupikowska-Stobba B., Grzeczkowicz M., Lewińska D., A one-step in vitro continuous flow assessment of protein release from core-shell polymer microcapsules designed for therapeutic protein delivery, Biocybernetics and Biomedical Engineering, ISSN: 0208-5216, DOI: 10.1016/j.bbe.2021.05.003, Vol.41, No.4, pp.1347-1364, 2021

Streszczenie:
Developing accurate methods for the assessment of therapeutic protein release from polymer drug delivery systems (microcapsules, microspheres, nanoparticles, 3D-printed systems) is of paramount importance for new formulation development. The most straightforward method for protein release assessment is spectrophotometric analysis of the release medium surrounding the formulation. However, direct spectrophotometric analysis is inapplicable to formulations releasing interfering compounds (co-encapsulated drugs, additives) absorbing light in the same spectrum as proteins. Conventional protein release assays also require frequent release medium sampling and replacement, which reduces their accuracy. We propose a one-step method to assess protein release from core/shell microcapsules eliminating the need for sampling and allowing selective real-time protein quantitation in the release medium. To prevent spectral interferences, released protein is differentiated from interfering compounds by employing a colorimetric protein assay reagent, forming a colour complex selectively with the protein, as the release medium. To eliminate sampling, we employed a continuous flow closed loop set-up, where the release medium is constantly circulating between microcapsule-containing tank and spectrophotometer. A series of colorimetric protein assay reagents (bromocresol green, tetrabromophenol blue, eosin B, eosin Y, biuret) were evaluated in terms of their applicability as the release medium in described system. Only biuret reagent was found compatible with proposed method due to formation of color complex stable over extended period of time and low adsorption to microcapsules. Presented method allowed effective evaluation of albumin release from alginate-polyethersulfone microcapsules with accuracy equal to conventional ‘sample and separate’ technique. Albumin release followed first-order kinetics with plateau reached after 19 h.

Słowa kluczowe:
protein release, core-shell microcapsule, continuous flow apparatus, colorimetric protein assay, mass transfer coefficient, albumin

Afiliacje autorów:
Kupikowska-Stobba B. - IPPT PAN
Grzeczkowicz M. - inna afiliacja
Lewińska D. - Nałęcz Institute of Biocybernetics and Biomedical Engineering, Polish Academy of Sciences (PL)
140p.
2.  Dorota Lewińska D., Grzeczkowicz M., Kupikowska-Stobba B., Influence of electric parameters on the alginate-polyethersulfone microcapsule structure, Desalination and Water Treatment, ISSN: 1944-3994, DOI: 10.5004/dwt.2017.11407, Vol.64, pp.400-408, 2017

Streszczenie:
Alginate-polyethersulfone microcapsules obtained with the one-stage three-nozzle, electrostatic technique designed by our team can successfully be used to encapsulate biologically active material such as functional proteins, microorganisms, bacteria, fungi and mammalian cells. The paper presents the results of studies on the influence of electric parameters on microcapsule size and internal structure. During the manufacturing process, three different liquids, i.e., aqueous sodium alginate solution, separating liquid and membrane-forming solution, were forced through a three-nozzle head, placed in an electrostatic field. After gelling in a gelling bath, the multi-layer drops appearing at the tip of the three-nozzle head formed microcapsules. The electrostatic field was applied through electric impulses with varied values of: voltage (U), frequency (f) and impulse duration (τ). The results indicated, that an increase of all examined electric process parameters resulted in a decrease in average microcapsule diameter and lower uniformity of batches in terms of size. Average membrane thickness (parameter B) did not change significantly, but along with the increase of all electrical parameters, a significant decrease of membrane thickness at the thickest part (parameter N) was observed. The microcapsules that were the most symmetric in regard to membrane thickness were obtained in the series with variable voltage (U).

Słowa kluczowe:
alginate, microencapsulation of cells, alginate-polyethersulfone microcapsules, electrostatic technique, immobilization

Afiliacje autorów:
Dorota Lewińska D. - Nałęcz Institute of Biocybernetics and Biomedical Engineering, Polish Academy of Sciences (PL)
Grzeczkowicz M. - inna afiliacja
Kupikowska-Stobba B. - inna afiliacja
20p.
3.  Przytulska M., Kulikowski Juliusz L., Lewińska D., Grzeczkowicz M., Kupikowska-Stobba B., Computer-aided image analysis for microcapsules’ quality assessment, Biocybernetics and Biomedical Engineering, ISSN: 0208-5216, DOI: 10.1016/j.bbe.2015.05.005, Vol.35, No.4, pp.342-350, 201515p.
4.  Kupikowska-Stobba B., Lewińska D., Grzeczkowicz M., Chemical method for retrieval of cells encapsulated in alginate-polyethersulfone microcapsules, Artificial Cells, Nanomedicine and Biotechnology, ISSN: 2169-141X, DOI: 10.3109/21691401.2013.800083, Vol.42, No.3, pp.151-160, 2014
5.  Chwojnowski A., Wojciechowski C., Lewińska D., Łukowska E., Nowak J., Kupikowska-Stobba B., Grzeczkowicz M., Studies on the structure of semipermeable membranes by means of SEM. Problems and potential sources of errors, Biocybernetics and Biomedical Engineering, ISSN: 0208-5216, DOI: 10.1016/s0208-5216(12)70032-3, Vol.32, No.1, pp.51-64, 2012
6.  Lewińska D., Chwojnowski A., Wojciechowski C., Kupikowska-Stobba B., Grzeczkowicz M., Weryński A., Electrostatic droplet generator with 3-coaxial-nozzle head for microencapsulation of living cells in hydrogel covered by synthetic polymer membranes, Separation Science and Technology, ISSN: 1520-5754, DOI: 10.1080/01496395.2011.617350, Vol.47, No.3, pp.463-469, 2012
7.  Kupikowska-Stobba B., Lewińska D., Dudziński K., Jankowska-Śliwińska J., Grzeczkowicz M., Wojciechowski C., Chwojnowski A., Influence of changes in composition of the membrane-forming solution on the structure of alginate-polyethersulfone microcapsules, Biocybernetics and Biomedical Engineering, ISSN: 0208-5216, Vol.29, No.3, pp.61-69, 2009

Lista rozdziałów w ostatnich monografiach
1. 
Lewińska D., Kupikowska-Stobba B., Grzeczkowicz M., Membranes and membrane processes in environmental protection. Monographs of Environmental Engineering Committee of Polish Academy of Sciences , rozdział: Influence of liquid flow rates on alginate-polyethersulfone microcapsule structure, Environmental Engineering Committee of Polish Academy of Sciences, 118, pp.367-380, 2014
2. 
Lewińska D., Grzeczkowicz M., Kupikowska-Stobba B., Membrany i procesy membranowe w ochronie środowiska. Monografie Komitetu Inżynierii Środowiska PAN , rozdział: Wpływ wielkości napięcia powierzchniowego cieczy żelującej na budowę membran w mikrokapsułkach glicerynowo-polieterosulfonowych, Komitet Inżynierii Środowiska PAN , 95, pp.93-106, 2012
3. 
Lewińska D., Kupikowska-Stobba B., Grzeczkowicz M., Wojciechowski C., Membrany i procesy membranowe w ochronie środowiska. Monografie Komitetu Inżynierii Środowiska PAN, rozdział: Wpływ parametrów elektrycznych na budowę mikrokapsułek glicerynowo-polieterosulfonowych, Komitet Inżynierii Środowiska PAN, 66, pp.9-22, 2010
4. 
Chwojnowski A., Wojciechowski C., Lewińska D., Kupikowska-Stobba B., Grzeczkowicz M., Dudziński K., Membrany i procesy membranowe w ochronie środowiska. Monografie Komitetu Inżynierii Środowiska PAN, rozdział: Badanie budowy membran półprzepuszczalnych za pomocą SEM. Problemy i potencjalne źródła błędów, Komitet Inżynierii Środowiska PAN, 65, pp.109-120, 2010
5. 
Grzeczkowicz M., Kupikowska-Stobba B., Lewińska D., Membrany i procesy membranowe w ochronie środowiska. Monografie Komitetu Inżynierii Środowiska PAN , rozdział: Opracowanie preparatyki membran mikrokapsułek glicerynowo-polieterosulfonowych do badań mikroskopowych i komputerowej analizy obrazów, Komitet Inżynierii Środowiska PAN , 65, pp.185-197, 2010

Prace konferencyjne
1.  Grzeczkowicz M., Lewińska D., Kupikowska-Stobba B., Hydrogel-polyethersulfone microcapsules for cell storage, 138th International Centre of Biocybernetics seminar: Advances in Membrane and Adsorber Technology in Life Sciences, 2014-04-06/04-08, Warsaw (PL), pp.35-39, 2014

Abstrakty konferencyjne
1.  Kupikowska-Stobba B., Grzeczkowicz M., Ładyżyński P., Lewińska D., Influence of surfactant concentration in gelling liquid on size and shape of polyethersulfone microcapsules produced from polymer solutions of different viscosities, XLV ESAO Congress, XLV Congress of the European Society for Artificial Organs, 2018-09-12/09-15, Madrid (ES), pp.600, 2018
2.  Lewińska D., Kupikowska-Stobba B., Grzeczkowicz M., Wpływ wielkości parametrów elektrycznych na budowę mikrokapsułek alginianowo-polieterosulfonowych, MEMPEP 2016, XI Krajowa Konferencja Membrany i procesy membranowe w ochronie środowiska, 2016-06-15/06-18, Zakopane (PL), pp.32, 2016
3.  Lewińska D., Kupikowska-Stobba B., Grzeczkowicz M., How to determine the concentration of cells encapsulated in alginate-polyethersulfone microcapsules, XLIII ESAO Congress, XLIII Congress of the European Society for Artificial Organs, 2016-09-14/09-17, Warsaw (PL), pp.345, 2016
4.  Lewińska D., Kupikowska-Stobba B., Grzeczkowicz M., Influence of liquid flow rates on alginate-polyethersulfone microcapsule structure, MEMPEP 2014, X Scientific Conference Membranes and Membrane Processes in Environmental Protection, 2014-06-06/06-08, Zakopane (PL), pp.380, 2014
5.  Lewińska D., Grzeczkowicz M., Kupikowska-Stobba B., Wpływ wielkości napięcia powierzchniowego cieczy żelującej na budowę membran w mikrokapsułkach glicerynowo-polieterosulfonowych, IX Krajowa Konferencja Membrany i procesy membranowe w ochronie środowiska, 2012-05-30/06-02, Zakopane (PL), pp.93, 2012
6.  Chwojnowski A., Wojciechowski C., Lewińska D., Kupikowska B., Grzeczkowicz M., Dudziński K., Badanie budowy membran półprzepuszczalnych za pomocą SEM. Problemy i potencjalne źródła błędów, MEMPEP 2010, VIII Krajowa Konferencja Membrany i procesy membranowe w ochronie środowiska, 2010-06-09/06-12, Zakopane (PL), pp.109, 2010
7.  Grzeczkowicz M., Kupikowska B., Lewińska D., Opracowanie preparatyki membran mikrokapsułek glicerynowo-polieterosulfonowych do badań mikroskopowych i komputerowej analizy obrazów, MEMPEP 2010, VIII Krajowa Konferencja Membrany i procesy membranowe w ochronie środowiska, 2010-06-09/06-12, Zakopane (PL), pp.185, 2010
8.  Lewińska D., Kupikowska B., Grzeczkowicz M., Wojciechowski C., Wpływ parametrów elektrycznych na budowę mikrokapsułek glicerynowo-polieterosulfonowych, MEMPEP 2010, VIII Krajowa Konferencja Membrany i procesy membranowe w ochronie środowiska, 2010-06-09/06-12, Zakopane (PL), pp.9, 2010
9.  Kupikowska B., Dudziński K., Jankowska-Śliwińska J., Grzeczkowicz M., Wojciechowski C., Lewińska D., Wpływ składu roztworu membranotwórczego na strukturę membran w mikrokapsułkach alginianowo-polieterosulfonowych, KBIB 2010, XVI Krajowa Konferencja Biocybernetyka i Inżynieria Biomedyczna, 2010-04-26/04-29, Warszawa (PL), pp.257, 2010
10.  Lewińska D., Kupikowska B., Grzeczkowicz M., Wojciechowski C., Wpływ przepływu cieczy na wielkość i strukturę mikrokapsułek polisacharydowo-polieterosulfonowych, KBIB 2010, XVI Krajowa Konferencja Biocybernetyka i Inżynieria Biomedyczna, 2010-04-26/04-29, Warszawa (PL), pp.144, 2010
11.  Grzeczkowicz M., Kupikowska B., Lewińska D., Elektrostatyczny generator kropel – precyzyjne narzędzie do mikroenkapsulacji komórek i substancji biologicznie aktywnych, KBIB 2010, XVI Krajowa Konferencja Biocybernetyka i Inżynieria Biomedyczna, 2010-04-26/04-29, Warszawa (PL), pp.258, 2010

Patenty
Numer/data zgłoszenia patentowego
Ogłoszenie o zgłoszeniu patentowym
Twórcy
Tytuł
Kraj i Nazwa uprawnionego z patentu
Numer patentu
Ogłoszenie o udzieleniu patentu
pdf
402004
2012-12-11
BUP 13/2014
2014-06-23
Lewińska D., Kupikowska-Stobba B., Chwojnowski A., Grzeczkowicz M., Łukowska E.
Sposób oznaczania stężenia komórek
PL, Instytut Biocybernetyki i Inżynierii Biomedycznej PAN
223717
WUP 10/2016
2016-10-31



Kategoria A Plus

IPPT PAN

logo ippt            ul. Pawińskiego 5B, 02-106 Warszawa
  +48 22 826 12 81 (centrala)
  +48 22 826 98 15
 

Znajdź nas

mapka
© Instytut Podstawowych Problemów Techniki Polskiej Akademii Nauk 2024