|
|
Role endotelových a cévních hladkých svalových buněk ve vzniku, rozvoji a terapii cévních onemocnění
Chlupáč, Jaroslav ; Bačáková, Lucie (vedoucí práce) ; Piťha, Jan (oponent) ; Sedmera, David (oponent)
Úvod: Cévní chirurgie čelí nedostatku vhodných materiálů k bypassu. Syntetické cévní protézy zahrnují polyetylén tereftalát (PET) and expandovaný polytetrafluoroetylén (ePTFE). Jako cévní náhrady o malém průsvitu (< 6 mm) však podléhají trombóze díky absenci endotelové výstelky. Cílem práce bylo modifikovat PET cévních protézy adhezními povrchy tkáňového inženýrství a zlepšit jejich biokompatibilitu pro cévní hladké svalové buňky (HSB) a endotelové buňky (EB). Metodika: Použili jsme protein krevní srážlivosti fibrin (Fb) a proteiny extracelulární matrix kolagen (Co), laminin (LM) a fibronektin (FN). Připravili jsme povrchy: Co, Co/LM, Co/FN, Co/Fb, Co/Fb/FN a provedli experimenty s buněčnými kulturami: 1. planární statické, 2. planární dynamické, simulující krevní proud, 3. tubulární dynamické a 4. implantace laboratornímu praseti. Výsledky: Růst EB a HSB na komerčních protézách (ePTFE, PET a PET/Co) byl omezený. Růst obou typů buněk byl nižší na PET/Co než na PET. Po modifikaci proteiny dosáhly EB nejvyšších počtů na PET/Co a PET/Co +Co/Fb. Nebyl rozdíl v hustotě HSB na různých površích. Finální počet HSB byl vyšší než EB, ale nikoli významně na PET/Co a PET/Co +Co/Fb. Impregnace PET vstřebatelnými kopolymery snížila růst EB, následné pokrytí proteiny jej zvýšilo, zejména na Fb vzorcích. Při...
|
|
|
Adhesion and growth of adipose tissue-derived stem cells on fibrin assemblies with attached growth factors for tissue engineering of heart valves
Filová, Elena ; Trávníčková, Martina ; Knitlová, Jarmila ; Matějka, Roman ; Kučerová, Johanka ; Riedelová, Zuzana ; Brynda, Eduard ; Bačáková, Lucie
Currently used xenogeneic biological heart valve prostheses are decellularized and crosslinked with glutaraldehyde. These grafts usually undergo degeneration and calcification. Pericardium-based heart valve prostheses, re-seeded with autologous cells, i.e. Adipose tissue-derived cells (ASCs) and endothelial cells, could have longer durability and biocompatibility. In order to improve the adhesion of cells and their ingrowth into decellularized pericardium, various fibrin (Fb) layers were developed, i.e. Fb, Fb with covalently bound heparin (H), Fb with either vascular endothelial growth factor (VEGF) or fibroblast growth factor 2 (FGF) in various concentrations (1 ng/ml, 10 ng/ml, 100 ng/ml) or with both VEGF and FGF (100 ng/ml). Growth factors were attached onto Fb via heparin or were adsorbed. ASCs were seeded on theses layers in a DMEM medium supplemented with 2 % of fetal bovine serum, TGFβ1 and BMP-4 (both 2.5 ng/ml), and with ascorbic acid. Cell adhesion and growth/viability was assessed by counted cell number/MTS evaluation. ASCs were stained for differentiation markers of smooth muscle cells, such as alpha-actin, calponin, and myosin heavy chain. On day 7, ASCs on Fb-H-VEGF layers produced both calponin and alpha-actin. An increased FGF concentration caused reduced calponin staining of ASCs. Lack of heparin in fibrin assemblies with growth factors inhibited the production of both alpha-actin and calponin in ASCs. The highest ASCs density/viability was found on Fb-H-VEGF-FGF layer. The proper formulation of fibrin coatings could be favorable for ASCs growth and differentiation and could subsequently support endothelialization of cardiovascular prostheses with endothelial cells.
|
|
| |
|
| |
|
|
Optimizing and Evaluating the Biocompatibility of Fiber Composites with CaP Additives
Suchý, Tomáš ; Sucharda, Zbyněk ; Balík, Karel ; Sochor, M. ; Bačáková, Lucie
Composite materials based on a polyamide fabric (aramid) and a polydymethyl-siloxane (PDMS) matrix were designed for application in bone surgery. In order to increase the bioactivity, 2, 5, 10, 15, 20 and 25 vol. % of nano/micro hydroxyapatite (HA) and tricalcium phosphate (TCP) were added. The effect of the additives on the biocompatibility was studied. It appears that nano additives have a more favorable effect than micro particles on mechanical properties. For final application of the composites as substitutes for bone tissues, 15 vol. % of nano hydroxyapatite additives is an optimum amount: in this case both the mechanical properties and the biological properties are optimized without distinct changes in the inner structure of the composite.
|
|
| |
|
|
Adheze, růst a diferenciace kostních buněk na materiálech vyvíjených pro kostní implantáty
Doubková, Martina ; Bačáková, Lucie (vedoucí práce) ; Filová, Eva (oponent)
Práce se zaměřuje na testování a vylepšování biomateriálů ze slitiny Ti-6Al-4V ELI, nejčastěji biomedicínsky používané slitiny titanu (především v ortopedii a stomatologii), a to ve spolupráci s vědeckými ústavy a společnostmi zabývajícími se jejich vývojem. Vzorky Ti-6Al-4V ELI byly upravené metodou plazmatické elektrolytické oxidace (PEO) v elektrolytech různých složení pro vytvoření homogenní povrchové vrstvy TiO2. Ke studiu interakce buněk s materiálem in vitro byly zvoleny buňky lidské buněčné linie osteoblastů Saos-2. Byla hodnocena iniciální adheze buněk, jejich rozprostření, morfologie, populační hustota, viabilita, depozice vápníku a exprese vybraných markerů osteogeneze, jako je kolagen typu I, alkalická fosfatáza a osteokalcin. Chování buněk je korelováno s fyzikálními a chemickými vlastnostmi povrchu vzorků, jako je např. topografie, drsnost, smáčivost a chemické složení povrchových vrstev. Výsledky jsou porovnávány s daty získanými na kontrolních nemodifikovaných vzorcích slitiny, a rovněž na standardních kultivačních materiálech, jako jsou dna kultivační polystyrénové jamky a mikroskopická krycí skla. Cílem práce je zhodnotit, který z prezentovaných modifikovaných vzorků se nejlépe hodí pro použití v dočasných ortopedických implantátech. Klíčová slova: Ti-6Al-4V, kostní implantáty,...
|
|
|
Adhesion, growth and differentiation of skin cells on nanofibrous polymer membranes
Pajorová, Júlia ; Bačáková, Lucie (vedoucí práce) ; Eckhardt, Adam (oponent)
Naša práca má prínos pre tkanivové inžinierstvo, a to hlavne v oblasti konštrukcie vhodnej náhrady pre regeneráciu kožných defektov. Zároveň prináša hodnotné poznatky pre základný výskum molekulárnych mechanizmov adhézie, proliferácie, fenotypovej maturácie buniek a kontroly správania buniek prostredníctvom extracelulárnej matrix (ECM), ktorú predstavuje synteticky vyrábaný nanovlákenný materiál. Nanovlákenná membrána z poly(laktid-ko- glykolidu) (PLGA) bola pripravovaná metódou zvlákňovania bez použitia injekčnej striekačky. Tieto membrány boli následne modifikované biomolekulami sprostredkujúcimi adhéziu buniek, ako je kolagén, fibronektín a fibrín, za účelom zvýšenia ich afinity pre bunky. Na týchto nanovlákených membránach bola následne stanovená miera adhézie, rastu a diferenciácie keratinocytov línie HaCaT a ľudských dermálnych fibroblastov, tj. hlavných buniek nachádzajúcich sa v epidermis a dermis. Výsledky ukázali, že membrány modifikované fibrínovou vrstvou zlepšovali adhéziu a rast ľudských dermálnych fibroblastov, zatiaľ čo kolagén na povrchu materiálu stimuloval adhéziu a proliferáciu keratinocytov línie HaCaT. Fibrín navyše zlepšoval u fibroblastov produkciu kolagénu I, ktorý je hlavnou súčasťou ECM v prirodzenej koži. Fibronektín obecne zlepšoval adhéziu buniek na membránu. Na...
|
|
|
The Growth of vascular and skin cells on polymer materials for tissue engineering
Bačáková, Markéta ; Bačáková, Lucie (vedoucí práce) ; Smetana, Karel (oponent) ; Daniel, Matej (oponent)
Souhrn Cílem tkáňového inženýrství je vytvořit náhradu cévy nebo kůže, která by byla schopna co nejlépe simulovat funkce původní tkáně. Základem tkáňové náhrady je biomateriál o vhodné struktuře, fyzikálních a chemických vlastnostech, které zajistí úspěšnou implantaci náhrady do organismu a její kolonizaci buňkami. Vlastnosti biomateriálu významně ovlivňují adhezi, růst, diferenciaci a fenotypickou maturaci buněk. Většina biomateriálů užívaných pro konstrukci tkáňových náhrad nemá vhodné vlastnosti pro jejich úspěšnou kolonizaci buňkami. Tato dizertační práce se zaměřuje na modifikace biomateriálů s potenciálním využitím v tkáňovém inženýrství cévní a kožní tkáně. Cílem je zlepšit povrchové vlastnosti materiálů, a tím podpořit adhesi a růst buněk. Jednou z modifikací, která byla použita pro úpravu povrchových vlastností polyethylenu, byla modifikace v argonovém plasmatu. Na povrch polyethylenu ozářený plasmatem byly následně roubovány bioaktivní molekuly. Modifikace v plasmatu výrazně zlepšila rozprostření, proliferaci a fenotypickou maturaci hladkých svalových buněk cévní stěny. Gly a polyethylenglykol (PEG), naroubované na ozářený povrch materiálu, dále podpořily především rozprostření buněk a formování fokálních adhezních plaků, zatímco bovinní sérový albumin (BSA) a BSA s uhlíkovými nanočásticemi...
|
|
|
Role endotelových a cévních hladkých svalových buněk ve vzniku, rozvoji a terapii cévních onemocnění
Chlupáč, Jaroslav ; Bačáková, Lucie (vedoucí práce) ; Piťha, Jan (oponent) ; Sedmera, David (oponent)
Úvod: Cévní chirurgie čelí nedostatku vhodných materiálů k bypassu. Syntetické cévní protézy zahrnují polyetylén tereftalát (PET) and expandovaný polytetrafluoroetylén (ePTFE). Jako cévní náhrady o malém průsvitu (< 6 mm) však podléhají trombóze díky absenci endotelové výstelky. Cílem práce bylo modifikovat PET cévních protézy adhezními povrchy tkáňového inženýrství a zlepšit jejich biokompatibilitu pro cévní hladké svalové buňky (HSB) a endotelové buňky (EB). Metodika: Použili jsme protein krevní srážlivosti fibrin (Fb) a proteiny extracelulární matrix kolagen (Co), laminin (LM) a fibronektin (FN). Připravili jsme povrchy: Co, Co/LM, Co/FN, Co/Fb, Co/Fb/FN a provedli experimenty s buněčnými kulturami: 1. planární statické, 2. planární dynamické, simulující krevní proud, 3. tubulární dynamické a 4. implantace laboratornímu praseti. Výsledky: Růst EB a HSB na komerčních protézách (ePTFE, PET a PET/Co) byl omezený. Růst obou typů buněk byl nižší na PET/Co než na PET. Po modifikaci proteiny dosáhly EB nejvyšších počtů na PET/Co a PET/Co +Co/Fb. Nebyl rozdíl v hustotě HSB na různých površích. Finální počet HSB byl vyšší než EB, ale nikoli významně na PET/Co a PET/Co +Co/Fb. Impregnace PET vstřebatelnými kopolymery snížila růst EB, následné pokrytí proteiny jej zvýšilo, zejména na Fb vzorcích. Při...
|
host ::
RSS.