Original title: Interakce buňek s biomateriály v tkáňovém inženýrství tvrdých a měkkých tkání
Translated title: Cell-biomaterial interactions in hard and soft tissue engineering
Authors: Zárubová, Jana ; Bačáková, Lucie (advisor) ; Mikšík, Ivan (referee) ; Slepička, Petr (referee)
Document type: Doctoral theses
Year: 2016
Language: eng
Abstract: [eng] [cze]
Tissue engineering is an interdisciplinary field which aims to create substitutes of damaged tissues by combining cells with biomaterials. Cells are extremely sensitive to their microenvironment and so the cell response to biomaterials can be regulated by different extrinsic stimuli and alterations of biomaterial properties. Successful implant integration into the tissue can therefore be promoted by appropriate surface roughness, chemical composition, adhesion ligand density, as well as the availability of growth factors. This thesis mainly focuses on the development of orthopedic replacements and the improvement of the currently used blood vessel prostheses. Through the study of cell-biomaterial interactions, it was demonstrated that superimposed topography with features ranging from the nano to micro scale promotes cell spreading, proliferation, and the metabolic activity of osteoblast-like cells. Moreover, when comparing the chemical composition of biomaterials for orthopedic implants, higher osteoblast densities were observed on composites with 5-15 vol. % of calcium phosphate nanoparticles, while concentrations of 25 vol. % did not support cell proliferation. Cell viability, however, was not affected. In vivo, a more intensive formation of new bone tissue, was found on samples containing... Tkáňové inženýrství je interdisciplinární obor, který se snaží vytvořit náhrady poškozených tkání kombinací dvou základních složek, buněk a biomateriálů. Buňky jsou velmi citlivé ke svému mikroprostředí, což umožnuje ovlivňovat jejich chování různými vnějšími faktory nebo změnou vlastností biomateriálů. Úspěšná integrace implantátu do tkáně tak může být podpořena vhodnou drsností povrchu, chemickým složením, hustotou adhezních ligandů, stejně jako dostupností růstových faktorů. Tato práce se zaměřuje především na vývoj ortopedických náhrad a vylepšení aktuálně používaných cévních protéz. Studiem interakcí kostních buněk s biomateriálem bylo prokázáno, že povrchy s kombinovanou nanodrsností a mikrodrsností podporují rozprostření, proliferaci a metabolickou aktivitu těchto buněk. Na příkladu biomateriálů určených pro ortopedické implantáty byl demonstrován vliv chemického složení na proliferaci osteoblastů. Vyšší hustota buněk byla pozorována na kompozitech s 5-15 obj. % nanočástic fosforečnanu vápenatého, zatímco koncentrace 25 obj. % nepodporovala proliferaci buněk, přestože jejich viabilita nebyla ovlivněna. In vivo testy pak odhalily rozdíly mezi kompozity obsahujícími hydroxyapatitové a β-trikalciumfosfátové nanočástice, kde intenzivnější tvorba kostní tkáně byla pozorována na vzorcích...
Keywords: biomaterial; cell behavior; cell microenvironment; surface modifications; tissue engineering

Institution: Charles University Faculties (theses) (web)
Document availability information: Available in the Charles University Digital Repository.
Original record: http://hdl.handle.net/20.500.11956/80017

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-349666


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Charles University > Charles University Faculties (theses)
Academic theses (ETDs) > Doctoral theses