Original title: Adheze, růst a diferenciace osteoblastů a kmenových stromálních buněk na povrchu biokompatibilních nanomateriálů
Translated title: Adhesion, growth and differentiation of osteoblasts and mesenchymal stromal cells on biocompatible nanomaterial surfaces
Authors: Brož, Antonín ; Hubálek Kalbáčová, Marie (advisor) ; Černý, Jan (referee) ; Kylián, Ondřej (referee)
Document type: Doctoral theses
Year: 2017
Language: eng
Abstract: [eng] [cze]
The thesis is based on articles describing the fundamental research of carbon based nanomaterials for their possible utilization in biomedicine. The aim of this thesis was to describe the way how human osteoblasts (SAOS-2 cell line) and primary human mesenchymal stem cells (hMSC) adhere, grow and behave on surfaces made of several carbon allotropes - nanocrystalline diamond (NCD), single walled carbon nanotubes (SWCNTs) films and graphene. The utilization of carbon as the basic material promised good biocompatibility and possibility of useful surface modifications. The NCD had modified surface nanotopography (nanoroughness and nanostructuring prepared by dry ion etching). All the materials had modified surface atomic termination with oxygen and hydrogen which changes the surface electrical conductivity, surface charge and wettability. It was hypothesized that the surface termination can also influence the cell adhesion and growth. It turned out that all the studied materials were suitable as substrates for cultivation of mentioned cell types. Various nanoroughnesses of NCD surface had different effect on the cell adhesion and cell metabolic activity. Nanostructuring of the NCD influenced the formation of focal adhesions. The surface terminations of NCD and the other studied nanomaterials in... Tato dizertační práce je založena na článcích popisujících základní výzkum uhlíkových nanomateriálů pro možné užití v biomedicíně. Cílem této práce bylo popsat způsob, kterým lidské osteoblasty (linie SAOS-2) a primární lidské mesenchymální kmenové buňky (hMSC) adherují, rostou a jak se chovají na povrchu několika uhlíkových alotropů - nanokrystalickém diamantu (NCD), filmu z jednostěnných uhlíkových nanotub (SWCNT) a grafenu. Využití uhlíku jako základního materiálu slibovalo vysokou biokompatibilitu a možnost užitečných modifikací povrchu. NCD měl upravenou nanotopografii povrchu (nanodrsnost a nanostrukturování suchým leptáním). Všechny materiály měly pak upravenou povrchovou atomární terminaci kyslíkem a vodíkem, která mění povrchovou elektrickou vodivost, povrchový náboj a smáčivost. Bylo předpokládáno, že terminace může mít také vliv na buněčnou adhezi a proliferaci. Ukázalo se, že studované materiály je vskutku možné použít jako substrát pro kultivaci výše zmíněných adherentních buněčných typů. Různé nanodrsnosti povrchu NCD měly rozdílný vliv na adhezi a metabolickou aktivitu diferencovaných SAOS-2 a nediferencovaných hMSC. Nanostrukturování NCD ovlivnilo formování fokálních adhezí buněk. Povrchové terminace NCD a dalších studovaných nanomateriálů v součinnosti s proteiny fetálního...
Keywords: biocompatibility; carbon nanotubes; cell adhesion; differentiation; graphene; mesenchymal stromal cells; nanocrystalline diamond; nanomaterials; osteoblasts; proliferation; biokompatibilita; buněčná adheze; diferenciace; grafen; mesenchymální stromální buňky; nanokrystalický diamant; nanomateriály; osteoblasty; proliferace; uhlíkové nanotuby

Institution: Charles University Faculties (theses) (web)
Document availability information: Available in the Charles University Digital Repository.
Original record: http://hdl.handle.net/20.500.11956/92131

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-368638


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