|
|
Patterning of excitable cells on multi-electrode arrays
Slavík, Jan ; doc. RNDr. Petr. Skládal, CSc. (oponent) ; Průcha,, Jaroslav (oponent) ; Hubálek, Jaromír (vedoucí práce)
The work deals with the alignment of excitable cells on multielectrode arrays. First, the alignment of excitable cells was analyzed. Embryonic neurons from rat hippocampus and HL-1 cells, which are derived from the AT-1 line of tumor mouse atrial cardiomyocytes, were used. Alignment was tested on ridged surfaces and on surfaces with materials with different cellular affinities. It was demonstrated, that both neurons and HL-1 cells aligned in direction of ridges on ridges surface, but only neurons aligned on surface with different chemical affinity. Further, own multielectrode arrays were made, the HL-1 cells were cultured on the multielectrode arrays, and the action potentials of the HL-1 cells were measured and analyzed. The aim was to prove that it is possible to measure the action potential on the fabricated multi-electrode arrays. A special multielectrode array with a uniform surface was made to align cells on a multielectrode array. This multielectrode array is called a planar multielectrode array. The planar multielectrode arrays were made by a special fabrication process. The layers of the planar multielectrode array were deposited on the sacrificial substrate in the reverse order. The sacrificial substrate for deposition was silicon wafer on which was deposited another sacrificial layer from gold. The upper insulating layer of planar multielectrode array was deposited first and the lowest substrate layer was deposited last. Then the planar multielectrode array with the sacrificial gold layer was peeled off from silicon due to the low adhesion of gold to silicon and planar multielectrode array turned upside down. The sacrificial gold layer was removed by a wet etchant and planar multielectrode array was finished. On a planar multielectrode array, the HL-1 cells were patterned into strips by a chemical method using a combination of microprinting of an adhesive agent and subsequent coating by an anti-adhesive agent of not microprinted areas. The electrophysiological properties of aligned HL-1 cells were measured using the planar multielectrode array. By this experiment, it was introduced fabrication technology for fabrication of planar multielectrode arrays and the planar multielectrode array was successfully tested for HL-1 cells alignment on its surface by combination of microprinting of an adhesive agent and anti-adhesive agent coating.
|
|
|
Molekulární mechanismy ve vývoji kochley
Procházková, Šárka ; Pavlínková, Gabriela (vedoucí práce) ; Novák, Josef (oponent)
Molekulární mechanismy ve vývoji kochley Kochlea je základní strukturou pro vnímání zvuku. Kochlea obsahuje sluchový orgán, Cortiho orgán, který je inervován neurony spirálního ganglia. Cortiho orgán je tvořen vláskovými buňkami, představující smyslové receptory vnitřního ucha, které jsou zodpovědné za mechanickou transdukci zvukových vln na elektrické signály. Vývoj kochley je regulován buněčnými a molekulárními procesy, včetně kochleárního růstu, buněčné diferenciace a specifikace. Přesná koordinace mnoha procesů během přeměny plochého embryonálního epitelu v buněčnou mozaiku dospělé struktury vyžaduje regulační síť transkripčních faktorů a signálních drah. Tyto regulační sítě diktují rozhodnutí o osudu a načasování buněk během vývoje kochley. Je zajímavé, že tyto mechanismy fungují i během regenerace buněk senzorického epitelu po poškození a během diferenciace kmenových buněk, díky čemuž jsou vývojové studie důležité pro zlepšení buněčné terapie sluchových poruch.
|
|
|
Vliv NEUROD1 transkripční regulace na vývoj a funkci neuronů vnitřního ucha
Merc, Veronika ; Pavlínková, Gabriela (vedoucí práce) ; Mašek, Jan (oponent)
Identifikace a pochopení funkce transkripčních faktorů zapojených v komplexní síti regulující vývoj neurosenzorických buněk vnitřního ucha je klíčovým bodem pro pochopení patofyziologie ztráty sluchu a rozvoj nových terapeutických nástrojů pro neurosenzorickou regenerační terapii a prevenci. Cílem předložené práce bylo objasnit funkci transkripčního faktoru NEUROD1 ve vývoji vnitřního ucha a senzorických neuronů. Pomocí rekombinačního systému Cre-loxP byl vytvořen unikátní myší model s tkáňově specifickou delecí Neurod1 v NEUROD1-Cre exprimujících buňkách (Neurod1ST). Ve vnitřním uchu byl Neurod1 eliminován pouze v neuronech, což umožnilo zhodnotit sekundární účinky Neurod1 delece na vývoj senzorického epitelu. Ukázali jsme, že časný vývoj vnitřního ucha ani formace statoakustického ganglia nebyla delecí Neurod1 významně ovlivněna. Primární důsledek Neurod1 delece se projevil zvýšeným odumíráním neuronů v důsledku apoptózy, což vedlo k defektům během formace spirálního ganglia a růstu kochleární inervace. Spirální a vestibulární ganglia byly u mutantů menší a na jejich rozmezí se nacházelo množství neuronů, což ukazuje na jejich narušenou migraci a segregaci. Senzorický epitel kochley byl zkrácen pravděpodobně v důsledku sníženého množství neuronů uvnitř spirálního ganglia. Rovněž jsme zaznamenali...
|
|
|
Biokompatibilita porézních NCD vrstev s neurony
Freislebenová, Hana ; Benson, Veronika (vedoucí práce) ; Rudajev, Vladimír (oponent)
Nanodiamant je v současné době jeden z nejvíce zkoumaných materiálů v oblasti regenerativní medicíny v rámci studia léčby neuro-degenerativních onemocnění. Vzhledem k tomu, že v rámci takovéto léčby použitý materiál interaguje přímo s nervovou tkání, je třeba, aby byl biokompatibilní s primárními neurony, aby podněcoval adhezi neurálních buněk ke svému povrchu a aby buňky adherované k jeho povrchu regenerovaly. V rámci této práce jsme hodnotili biokompatibilitu porézních borem dopovaných diamantových vrstev s kulturou primárních neuronů. Porovnali jsme také, jaký vliv na adhezi a prosperitu primární neuronální kultury má úprava diamantového povrchu potažením poly- D-lysinem (PDL). Zjistili jsme, že použitý nanodiamant je biokompatibilní s primární neuronální kulturou. Dále jsme došli k závěru, že povrch potažený PDL mírně zvyšuje míru adheze buněk k povrchu, ale na druhou stranu navozuje ve větší míře adhezi u gliových buněk, než je tomu u povrchu bez potažení PDL. Klíčová slova: nanodiamant, biokompatibilita, adheze, neurony
|
|
|
Transkripční regulace ve vývoji sympatického srdečního systému
Matějková, Kateřina ; Pavlínková, Gabriela (vedoucí práce) ; Holzerová, Kristýna (oponent)
Pochopení vývoje sympatického srdečního systému a identifikace genů, které ho regulují, je naprosto zásadním krokem pro vývoj terapeutických a diagnostických metod. Sympatikus vzniká z buněk neurální lišty, které jsou působením NRP1/SEMA3A a neuregulin/ERBB signalizací naváděny k dorsální aortě. Dorsální aorta iniciuje jejich diferenciaci směrem k sympatickému fenotypu. Tento proces je regulován transkripčními faktory, mezi které patří ASCL1, PHOX2A/B, GATA3, HAND2, HIF1A a ISL1. Sympatické neurony, naváděny BDNF/TRKB signalizací, následně migrují do svého konečného paravertebrálního umístění, odkud jejich axony rostou směrem k srdci. Růst axonů je regulován NGF/TRKA a NRP1/SEMA3A signalizací. Cílem této práce je shrnutí dosavadních poznatků (především z myšího modelu), které se týkají regulace vývoje sympatických neuronů a sympatického srdečního systému s důrazem na transkripční faktory. Tyto informace pomohou pochopit rozvoj některých kardiovaskulárních onemocnění, která jsou spojovaná s dysfunkcí sympatického systému a která jsou celosvětově stále dominantní příčinou úmrtí. Mezi tato onemocnění patří např. arytmie, kongestivní srdeční selhání či infarkt myokardu.
|
|
|
Patterning of excitable cells on multi-electrode arrays
Slavík, Jan ; doc. RNDr. Petr. Skládal, CSc. (oponent) ; Průcha,, Jaroslav (oponent) ; Hubálek, Jaromír (vedoucí práce)
The work deals with the alignment of excitable cells on multielectrode arrays. First, the alignment of excitable cells was analyzed. Embryonic neurons from rat hippocampus and HL-1 cells, which are derived from the AT-1 line of tumor mouse atrial cardiomyocytes, were used. Alignment was tested on ridged surfaces and on surfaces with materials with different cellular affinities. It was demonstrated, that both neurons and HL-1 cells aligned in direction of ridges on ridges surface, but only neurons aligned on surface with different chemical affinity. Further, own multielectrode arrays were made, the HL-1 cells were cultured on the multielectrode arrays, and the action potentials of the HL-1 cells were measured and analyzed. The aim was to prove that it is possible to measure the action potential on the fabricated multi-electrode arrays. A special multielectrode array with a uniform surface was made to align cells on a multielectrode array. This multielectrode array is called a planar multielectrode array. The planar multielectrode arrays were made by a special fabrication process. The layers of the planar multielectrode array were deposited on the sacrificial substrate in the reverse order. The sacrificial substrate for deposition was silicon wafer on which was deposited another sacrificial layer from gold. The upper insulating layer of planar multielectrode array was deposited first and the lowest substrate layer was deposited last. Then the planar multielectrode array with the sacrificial gold layer was peeled off from silicon due to the low adhesion of gold to silicon and planar multielectrode array turned upside down. The sacrificial gold layer was removed by a wet etchant and planar multielectrode array was finished. On a planar multielectrode array, the HL-1 cells were patterned into strips by a chemical method using a combination of microprinting of an adhesive agent and subsequent coating by an anti-adhesive agent of not microprinted areas. The electrophysiological properties of aligned HL-1 cells were measured using the planar multielectrode array. By this experiment, it was introduced fabrication technology for fabrication of planar multielectrode arrays and the planar multielectrode array was successfully tested for HL-1 cells alignment on its surface by combination of microprinting of an adhesive agent and anti-adhesive agent coating.
|
|
|
Biokompatibilita porézních NCD vrstev s neurony
Freislebenová, Hana ; Benson, Veronika (vedoucí práce) ; Rudajev, Vladimír (oponent)
Nanodiamant je v současné době jeden z nejvíce zkoumaných materiálů v oblasti regenerativní medicíny v rámci studia léčby neuro-degenerativních onemocnění. Vzhledem k tomu, že v rámci takovéto léčby použitý materiál interaguje přímo s nervovou tkání, je třeba, aby byl biokompatibilní s primárními neurony, aby podněcoval adhezi neurálních buněk ke svému povrchu a aby buňky adherované k jeho povrchu regenerovaly. V rámci této práce jsme hodnotili biokompatibilitu porézních borem dopovaných diamantových vrstev s kulturou primárních neuronů. Porovnali jsme také, jaký vliv na adhezi a prosperitu primární neuronální kultury má úprava diamantového povrchu potažením poly- D-lysinem (PDL). Zjistili jsme, že použitý nanodiamant je biokompatibilní s primární neuronální kulturou. Dále jsme došli k závěru, že povrch potažený PDL mírně zvyšuje míru adheze buněk k povrchu, ale na druhou stranu navozuje ve větší míře adhezi u gliových buněk, než je tomu u povrchu bez potažení PDL. Klíčová slova: nanodiamant, biokompatibilita, adheze, neurony
|
|
|
Vliv ISL1 na vývoj neurosenzorických buněk vnitřního ucha
Vochyánová, Simona ; Pavlínková, Gabriela (vedoucí práce) ; Machoň, Ondřej (oponent)
Identifikace genů, které jsou nezbytné pro vývoj neurosenzorických buněk vnitřního ucha, je důležitým krokem pro pochopení patofyziologie ztráty sluchu. Cílem této práce bylo objasnit roli LIM-homeodoménového transkripčního faktoru ISL1 ve vývoji neurosenzorických buněk vnitřního ucha. Pomocí Cre-loxP rekombinační strategie byl vytvořen myší model s tkáňově specifickou delecí Isl1 v NEUROD1-Cre exprimujících buňkách (Isl1 CKO). Zjistili jsme, že časný vývoj vnitřního ucha nebyl ovlivněn delecí Isl1. Zásadní změny jsme zjistili ve vývoji kochley, zejména ve vývoji spirálního ganglia u Isl1 CKO v porovnání s kontrolními embryi. Od embryonálního dne E14,5 jsme detekovali defekty v migraci neuronů, formaci spirálního ganglia a růstu inervace v Isl1 CKO. Zaznamenali jsme také zvýšené odumírání spirálních neuronů v důsledku apoptózy. Kochleární senzorický epitel byl zkrácen o 20 % v důsledku nižší proliferační aktivity senzorických prekurzorů. Z dosažených výsledků vyplývá, že ISL1 je nezbytný pro formaci spirálního ganglia a inervaci Cortiho orgánu. Klíčová slova: vnitřní ucho, transkripční faktor ISL1, neurony, Cre-loxP systém, myší model
|
|
| |
|
|
Coding of stable and moving objects in the brain
Lobellová, Veronika ; Stuchlík, Aleš (vedoucí práce) ; Telenský, Petr (oponent)
Priestorová navigácia je nevyhnutná pre prežitie vo svete. Zvieratá musia neustále aktualizovať svoju polohu a polohu iných živých či neživých organizmov. Navigácia je závislá na hipokampe a na hipokampálnych bunkách miesta. Predpokladá sa, že poloha objektu v priestore je v mozgu kódovaná ako bod na kognitívnej mape, ktorá je tvorená bunkami miesta. Bunky miesta zmenia svoje pole aktivity, proces známi ako premapovanie, keď je do prostredia umiestnený nový objekt. Stále však nie je známe, ako presne je na kognitívnej mape kódovaná poloha pohyblivých objektov ako napr. predátor alebo iné zviera. Táto práca zhŕňa výsledky vybraných štúdií zameraných na úlohu hipokampu a buniek miesta v priestorovom kódovaní stabilných a pohyblivých objektov.
|
host ::
RSS.