|
|
The co-culture of keratinocytes and fibroblasts on a multi-layered polyester nanofibrous membrane enriched with platelet lysate
Blanquer, Andreu ; Filová, Elena ; Jenčová, V. ; Brož, Antonín ; Kuželová Košťáková, E. ; Lisnenko, M. ; Procházková, R. ; Bačáková, Lucie
The prevalence of chronic wounds is increasing due to the population ageing and specific illnesses like diabetes mellitus and vascular diseases. Nanofibrous membranes fabricated using synthetic polymers are promising materials to enhance skin wound healing. PCL and PVA membranes are being studied to be used as scaffolds for skin tissue engineering and hydrogels for controlled drug delivery, respectively. The present study considers the development of a multi-layered membrane made of PCL and PVA loaded with platelet lysate (PL). PCL nanofibers allowed cell adhesion and growth, whereas PVA acted as a hydrogel that releases the bioactive compounds of platelet lysate. The cytocompatibility of the membranes containing PL and without it was demonstrated on two cell types involved in wound healing, i.e. keratinocytes and fibroblasts. Both cell types were able to adhere and proliferate on the membranes. In addition, the membrane containing PL enhanced the proliferation of fibroblasts. A co-culture study was also performed by seeding each cell type on one side of the membrane. The cells were co-cultured for 7 days and the results showed that PL increased the proliferation of cells achieving a monolayer of keratinocytes or fibroblasts on each side of the membrane. Thus, the beneficial effect of PCL-PVA+PL membranes on monocultures and co-cultures of skin cells was demonstrated, and these membranes can be considered potential scaffolds for treatment of chronic wounds.
|
|
| |
|
|
Interactions of skin and stem cells with polymer nanofibres for construction of skin substitutes
Tomšů, Júlia ; Bačáková, Lucie (vedoucí práce) ; Sedmera, David (oponent) ; Jendelová, Pavla (oponent)
Kůže je nejrozsáhlejší orgán lidského těla, který hraje významnou roli v udržování homeostázy, a proto rozsáhlá kožní poranění můžou způsobit vážné zdravotní komplikace. Užití auto-, alo- i xeno-transplantátů doprovázejí komplikace v podobě nedostatku náhradní tkáně a jejího odhojování. Proto se vytvoření artificiální kožní náhrady v laboratorních podmínkách zdá být jedním ze slibných způsobů hojení rozsáhlých ran. Tato práce je v první části zaměřena na zhotovení dvouvrstvé prevaskularizované kožní náhrady sestávající z kolagenového hydrogelu podloženého biodegradabilní nanovlákennou membránou. Druhá část této práce se pak zabývá odlišnou strategií, tedy vývojem dočasného krytu ran na bázi celulózy. Pro výzkum byly využity lidské kožní fibroblasty a keratinocyty, kmenové buňky tukové tkáně a endotelové buňky. Pro zlepšení adheze a růstu buněk byl povrch syntetických nanovlákenných membrán potažen vrstvami adhezních proteinů. Bylo zjištěno, že lidské fibroblasty a tukové kmenové buňky upřednostňují fibrinové nanovrstvy, zejména homogenní síť z fibrinu na povrchu podkladové membrány. Keratinocyty pak lépe adherují a také stratifikují na kolagenových podkladech. Tyto poznatky motivovaly další vývoj dvouvrstvých konstruktů, kde dermální fibroblasty migrovaly z nanovlákenných membrán potažených...
|
|
|
Differentiation of keratinocytes: molecular markers and potential of influencing them in vitro
Ondrúšková, Denisa ; Filová, Elena (vedoucí práce) ; Porubská, Bianka (oponent)
Keratinocyty sú najviac zastúpené kožné bunky nachádzajúce sa v pokožke - epidermis. Delia sa na bazálne proliferujúce kmeňové bunky, ktoré sú v úzkom kontakte s bazálnou membránou a na suprabazálne diferencujúce bunky. Bazálne keratinocyty exprimujú keratíny K5 a K14 a prostredníctvom delaminácie alebo asymetrickým delením dávajú vznik postupne diferencujúcim vrstvám. Ako prvá vzniká stratum spinosum exprimujúca keratíny K1 a K10 a involukrín, následne prechádza v stratum granulosum, v ktorej bunky exprimujú lorikrín a profilagrín a poslednú vrstvu tvorí stratum corneum, tvorená korneocytmi, ktoré sa postupne odlupujú. Keratinocyty sa podieľajú na procese regenerácie kože a je možné ich izolovať a kultivovať. Ich kultivácia môže byť ovplyvnená rôznymi faktormi, ako sú výber vhodného materiálu (nanovlákna/gél) a vhodného kultivačného média, ktoré môže byť obohatené o rastové faktory, doštičkový lyzát, vitamíny a ďalšie látky. Pri ich kultivácii taktiež záleží na tom, či sú keratinocyty úplne ponorené v médiu alebo rastú na rozhraní voda/vzduch. Pre priblíženie sa in vivo podmienkam a na štúdium interakcií medzi bunkovými populáciami sú keratinocyty častokrát pestované v ko-kultúrach s rôznymi bunkami, ako sú fibroblasty, endotelové bunky, monocyty a ďalšie. Keratinocyty kultivované in vitro sa...
|
|
|
Enkapsulace aktivních látek a možnosti jejich aplikace v anti-aging kosmetice
Horváthová, Iveta ; Němcová, Andrea (oponent) ; Skoumalová, Petra (vedoucí práce)
Diplomová práce byla zaměřena na enkapsulaci vybraných aktivních látek a možnosti jejich aplikace v kosmetických produktech s anti-aging účinky. Bylo vybráno 6 aktivních látek odlišného charakteru – lipofilní vitamín E a vitamín A, hydrofilní vitamín B1 a vitamín B2, a fenolické látky kyselina ferulová a kyselina chlorogenová. Teoretická část byla zaměřena na obecnou charakteristiku vybraných aktivních látek, jejich využití a popis používaných metod. V rámci praktické části byly charakterizovány aktivní látky z hlediska jejich antioxidační aktivity a následně enkapsulovány do liposomů ze sójového a slunečnicového lecitinu. U připravených liposomů byla stanovována enkapsulační účinnost, velikost, stabilita a dlouhodobá stabilita po 4 týdnech skladování. Následně byly vybrány nejvhodnější liposomy s obsahem aktivních látek, u kterých byla rovněž analyzována jejich bezpečnost pro lidské kožní buňky pomocí MTT testu cytotoxicity na keratinocytech HaCaT. Dále byly připraveny 3 typy kosmetických výrobků – denní krém, noční krém a pleťové sérum. Každý druh kosmetického výrobku byl dále rozdělen na 4 typy – výrobek neobsahující žádné aktivní látky, výrobek obsahující aktivní látky v neenkapsulované formě, výrobek obsahující aktivní látky v enkapsulované formě a výrobek obsahující prázdné liposomy. Jako účinné látky byly přidány všechny naše testované látky. Finální produkty byly testovány 14 dní na 15 dobrovolnicích. Před a po používání produktů byly změřeny parametry pokožky a tím byl analyzován vliv přípravků na omlazení pokožky. Dále dobrovolnice hodnotily senzorickou analýzu kosmetických produktů. Součástí této práce bylo také zpracování online dotazníku ohledně anti-aging kosmetiky pro veřejnost, abychom zjistili, do jaké míry je tento druh kosmetiky mezi lidmi populární.
|
|
|
Příprava nanočástic a nanovláken s obsahem antimikrobiálních látek
Kubišová, Veronika ; Slaninová, Eva (oponent) ; Skoumalová, Petra (vedoucí práce)
Tato diplomová práce pojednává o problému, kterým je nedostatečná současná terapie ran a představuje řešení v podobě krytů ran na bázi nanomateriálů. Konkrétně je zaměřena na vývoj a charakterizaci různých nanovlákenných materiálů s integrovanými liposomovými částicemi, které by mohly sloužit jako zdroj terapeutických látek a být využitelné právě v oblasti terapie ran. Rešerše v úvodní části práce byla nejprve zaměřena na zmíněný problém, kterým jsou nedostatky stávajících konvenčních obvazových materiálů. Nebyl opomenut ani popis lidské kůže z anatomického a funkčního hlediska, a ani samotný proces hojení ran. Představeny byly i různé typy krycích materiálů. Velká část však byla zaměřena na nanomateriály a jejich využití právě v oblasti terapie kožních poranění. Zmíněnými nanomateriály byly především liposomové částice a nanovlákna, neboť experimentální část práce byla zaměřena právě na tyto struktury. Popis se zabýval jak samotnou charakteristikou těchto struktur, tak i biopolymery použitelnými k jejich přípravě. Cílem však byla příprava nanovláken o obsahu liposomů, proto byl popsán způsob tvorby takových systému. Nedílnou součástí krycích materiálů jsou také různá terapeutika, zejména taková, která potlačí vznik infekce a sníží bolest v ráně, rešerše byla proto zaměřena na antibiotikum ampicilin a analgetikum ibuprofen. Experimentální část byla věnována samotné problematice výroby nanovláken s liposomy a také kvalitativnímu prokázání přítomnosti liposomů v elektrostaticky připravovaných nanovláknech. Vybranými polymerními složkami těchto systémů byl polyhydroxybutyrát (PHB) a želatina. Nanovlákna a liposomové částice (i kombinované liposomy s PHB) byly však nejprve připraveny v samotné formě a charakterizovány zejména z hlediska postupného uvolňování léčivých látek. Získané výsledky byly pak porovnány s výsledky dodávání terapeutik prostřednictvím kombinovaných nanovlákenných struktur s liposomy. U těchto kombinovaných struktur bylo cílem dosáhnout synergie v oblasti dodávání léčiv mezi těmito systémy. Snahou práce bylo vytvořit kryt z biomateriálů s řízeným uvolňováním léčiv. Léčivy obsaženými v těchto materiálech byl již zmíněný ampicilin a ibuprofen. Důležitou součástí práce bylo pak stanovení bezpečnosti připravených materiálů, testovány byly z hlediska cytotoxicity, kdy provedeným testem byl MTT test a LDH test. A samotná schopnost nanovláken v oblasti hojení ran byla pak sledována v rámci scratch testu neboli testu „hojení ran“. Na závěr práce jsou uvedena doporučení pro další práce, které na toto téma budou navazovat.
|
|
|
Molekulární mechanizmy aktivace a modulace TRPV3 receptoru
Chvojka, Štěpán ; Vlachová, Viktorie (vedoucí práce) ; Novotný, Jiří (oponent)
TRPV3 receptor je teplotně citlivý iontový kanál patřící do rodiny TRP (transient receptor potential) vaniloidních receptorů. Tento kanál je exprimován v keratinocytech kůže, kde se společně s receptorem pro epidermální růstový faktor (EGFR) podílí na růstu a morfogenezi chlupů, tvorbě kožní bariéry, detekci teplotních změn, vzniku bolesti a pruritu. TRPV3 je aktivován řadou rostlinných produktů, jako je karvakrol z oregána, tymol z tymiánu nebo eugenol z hřebíčku. Jeho unikátní vlastností je senzitizace, postupné zvyšování proudové odpovědi při opakované aplikaci agonisty, molekulární podstata tohoto děje však není dosud objasněna. Jednou ze zvažovaných možností je přímá fosforylace TRPV3 proteinu prostřednictvím signální dráhy zahrnující EGFR a mitogenem aktivovanou protein kinázu MAPK1/MAPK3 (také zvanou ERK2/ERK1). V předložené diplomové práci jsme pomocí elektrofyziologické techniky patch-clamp zjišťovali, zda senzitizace TRPV3 receptoru exprimovaného v buněčné linii lidských imortalizovaných keratinocytů může být ovlivněna mutacemi na predikovaných konsensuálních místech pro fosforylaci MAPK1/MAPK3. Z osmi testovaných mutantů, ve kterých byl zaměněn treonin nebo serin za kyselinu asparagovou mimikující fosforylaci, jsme určili 6 míst, jejichž mutace ovlivnila alespoň jeden z testovaných...
|
|
|
New possibilities in wound healing
Nováková, Laura ; Szotkowski, Martin (oponent) ; Skoumalová, Petra (vedoucí práce)
The diploma thesis is focused on the study of fibrous wound dressings prepared by electrospinning method from natural biopolymers. Three active ingredients were added to the dressings: ampicillin, ibuprofen and collagenase, which are responsible for relieving pain, reducing the risk of infection and selectively removing necrotic tissue in the wound. The theoretical part describes the therapeutic dressings currently available on the market and the most common methods of nanofiber production. The experimental part evaluates the optimization of the preparation of gelatin, alginate and chitosan fibrous wound dressings, which were subsequently enriched with active substances and their gradual release into the model environment was determined spectrophotometrically. Antimicrobial effects against E.coli and S. epidermidis strains andantifungal activity against C. glabrata yeast were monitored. Finally, two cytotoxicity tests on the human keratinocyte cell line HaCaT confirmed the safety of the prepared products, which can serve as bioactive skin dressings in the future.
|
|
|
Charakterizace nově vyvinutých fluorescenčních sond v buněčných systémech
Kadlecová, Julie ; Hubálek Kalbáčová, Marie (vedoucí práce) ; Hendrych, Tomáš (oponent)
Nanočástice (NP) představují v současné době progresivní oblast vědeckého výzkumu. Možnost syntetizovat je podle požadovaných parametrů otevírá možnosti pro jejich široké využití i v biomedicíně. Jedním z příkladů jsou nanočástice schopné detekovat buněčné děje, například pH. Již víme, že pH zdravé a rakovinné buňky se liší opačným gradientem na intracelulární a extracelulární straně membrány. V tomto kontextu se tato práce zabývá studiem fluorescenčních křemíkových nanočástic (SiNP) testovaných na buněčné linii lidských keratinocytů ze zdravého dárce (HaCaT) a z dárce s rakovinou kůže (A431). Po zjištění, že ani nejvyšší použité koncentrace SiNP nepůsobí cytotoxicky, mohly být dále studovány pomocí fluorescenční, konfokální a super-rezoluční mikroskopií. Aby bylo možné posoudit pH detekční vlastnosti těchto SiNP, byla zavedena metoda na měření intracelulárního pH fluorescenční raciometrickou sondou SNARF-1 pomocí fluorescenční spektroskopie a průtokové cytometrie. Jelikož jsou hodnoty pH intracelulárního prostředí úzce spjaty s buněčným metabolismem, byl taktéž charakterizován a porovnán metabolismus buněk linie A431 a HaCaT. K tomu byly využity metody pro měření spotřeby analogu glukózy (2-NBDG) a poměrně nová metoda na měření metabolismu v reálném čase SeaHorse. Rozdíly pozorované mezi buněčnou...
|
|
|
Využití plazmové trysky pro hojení ran
Dvořáková, Eva ; Márová, Ivana (oponent) ; Skoumalová, Petra (vedoucí práce)
Tato diplomová práce byla zaměřena na možnosti využití plazmové trysky pro urychlení procesu hojení ran. Z mnoha studií jsou známy výhody využití nízkoteplotního plazmatu v medicíně či biomedicínských aplikacích a již dnes je nízkoteplotní plazma využíváno ke sterilizaci zdravotnických prostředků, materiálů či chirurgických nástrojů. Některé studie uvádějí také vysoký potenciál využití plazmové trysky při léčbě kožních ran. V experimentální části této práce byl nejprve s využitím dvou různých zdrojů nízkoteplotního plazmatu proveden in vitro test hojení ran. Zdrojem č. 1 byl mikrovlnný výboj s povrchovou vlnou a jako zdroj č. 2 byl použit pochodňový mikrovlnný výboj. In vitro test hojení ran (scratch test) byl proveden na monovrstvě keratinocytů linie HaCaT a testování bylo uskutečněno za použití různých parametrů. Sledován byl především vliv doby ošetření plazmatem, dále také vliv použitého výkonu plazmového výboje a rovněž vliv průtoku pracovního plynu argonu. Především při použití pochodňového mikrovlnného výboje bylo oproti kontrole zaznamenáno rychlejší hojení rány při většině použitých nastavení. Lze tedy říci, že tento zdroj se jeví jako potenciálně vhodný pro rychlejší hojení ran. Dále byla v práci s využitím MTT testu cytotoxicity sledována také viabilita kožních buněk po jejich oplazmování při použití stejných podmínek jako u in vitro testu hojení ran. Při provedení standardního MTT testu nevykazovaly žádné z použitých nastavení ani zdrojů vůči keratinocytům žádné cytotoxické účinky. Pro ověření správnosti MTT testů byly souběžně provedeny také LDH testy cytotoxicity. Výsledky obou testování se shodovaly a využití nízkoteplotního plazmatu při ošetření pokožky lze tak považovat za bezpečné. Celkově lze z dosažených výsledků konstatovat, že plazmová tryska může nalézt využití v medicíně při hojení kožních ran a chronických defektů jako potenciálně rychlá, levná a účinná metoda.
|
host ::
RSS.