Polyisocyanide (PIC)-hydrogels vormen een relatief nieuwe klasse van synthetische hydrogels die de fysische eigenschappen van de lichaamseigen extracellulaire matrix (ECM) nabootsen, wat PIC geschikt maakt voor diverse biologische toepassingen. Door zijn eigenschappen is de hydrogel heel goed aan te passen voor allerlei toepassingen, waardoor functionalisering met elke groeifactor of peptide mogelijk is. In dit promotieonderzoek onderzochten we de respons van PIC-hydrogels in modellen voor littekenvorming en fibrose. We hebben een high-throughput gelcontractiemodel ontwikkeld voor een eerste screening van geneesmiddelen op mogelijke antifibrotische eigenschappen. Bij dit 3D-in-vitromodel werden het natuurlijke in-vivo-fenotype en de functionaliteit van primaire patiëntencellen behouden, in tegenstelling tot met collageen gecoate 2D-culturen, die hun in-vivo-fenotype snel verloren. Ons werk levert nieuwe mogelijkheden voor gepersonaliseerde geneeskunde op door te testen welke geneesmiddelen het beste werken om fibrose in de cellen van de patiënt een halt toe te roepen.
We hebben ook de eigenschappen van de hydrogel gewijzigd door de polymeeromstandigheden te veranderen en door crosslinking met andere polymeren. In een van de onderzoeken hebben we een antifibrotische hydrogel bereid door crosslinking van PIC met hyaluronzuur (HA; hyaluronic acid). In een ander onderzoek werd een geleidende PIC-hydrogel ontwikkeld door PIC fysiek te mengen met in water oplosbare geleidende poly(aniline-co-N-(4-sulfofenyl)aniline) (PASA). De PASA in de PIC-hydrogel geeft onze hydrogel betere elektroactieve eigenschappen zonder de vezelachtige architectuur en (niet-lineaire) mechanica van de PIC-polymeren te veranderen.
Jyoti Kumari behaalde in 2008 haar Bachelor of Science (BSc Hons.) in de botanie aan de Banaras Hindu University (India). In 2010 behaalde ze haar Master of Science (MSc) in de biotechnologie aan Bangalore University (India). Daarna ging Jyoti twee jaar werken bij Jubilant Biosys Limited, Bangalore (India). In 2013 begon ze als onderzoeksmedewerker bij de afdeling Biological Sciences and Bioengineering van het IIT, Kanpur (India). Haar onderzoek was gericht op de ontwikkeling van een in-vitro-/in-vivo-model (publicaties: 3 artikelen als eerste auteur, 1 artikel als co-auteur en 1 octrooi). In 2018 begon ze met haar promotietraject op het gebied van weefseltechnologie en biomateriaalsynthese aan de Radboud Universiteit in samenwerking met het Radboudumc. Tijdens haar vierjarige promotietraject is het Jyoti gelukt de polyisocyanide-hydrogel te ontwikkelen als screeningsmodel voor geneesmiddelen en voor therapeutische toepassingen.