Original title:
Plazmová polymerace na komplexních 3D substrátech a její využití při přípravě bioaktivních povrchů
Translated title:
Plasma polymerization on complex 3D substrates and its use in preparing bioactive surfaces
Authors:
Janůšová, Martina ; Reina, Giacomo (referee) ; Bilek, Marcela (referee) ; Zajíčková, Lenka (advisor) Document type: Doctoral theses
Year:
2026
Language:
eng Publisher:
Vysoké učení technické v Brně. CEITEC VUT Abstract:
[eng][cze]
Tato disertační práce se zabývá interakcemi buněk s optimalizovanými plazmově modifikovanými povrchy. První část práce se soustředí na jednotlivé fáze buněčné adheze, které byly charakterizovány pomocí pokročilých metod, jako je mikroskopie atomárních sil (AFM) a digitální holografická mikroskopie. Pomocí AFM byla rozlišena krátkodobá adheze buněk a proteinů extracelulární matrix založená na elektrostatických interakcích s povrchem. Holografická mikroskopie umožnila sledovat dynamiku buněčného přichycení v čase, přičemž nejrychlejší přichycení bylo zaznamenáno na hydrofilních COOH površích, zatímco na hydrofobních HMDSO površích bylo přichycení výrazně opožděné. Práce rovněž diskutuje rozdíly v dlouhodobé adhezi endotelových, neendotelových a imunitních buněk. Druhá část práce se zaměřuje na optimalizaci chemického složení vybraných plazmových polymerů s ohledem na přenos depozičních podmínek mezi plazmovými reaktory různé velikosti a geometrie (symetrické a asymetrické uspořádání elektrod). Vzhledem ke složité morfologii materiálů využívaných v bioaplikacích se práce věnuje také depozici do modelových 3D struktur (např. štěrbin a příkopů různé velikosti), na kterých jsou zkoumány základní principy depozice do složitých geometrií. Disertační práce je koncipována jako kompilace recenzovaných publikací, na jejichž vzniku se autorka podílela během studia. Vybrané výsledky z těchto prací, doplněné o nové experimentální poznatky, jsou shrnuty a diskutovány v širším kontextu s ohledem na aktuální stav poznání v dané oblasti.
This dissertation focuses on the interaction of cells with optimized plasma-modified surfaces. The first part of the work investigates the individual phases of cell adhesion, characterized using advanced techniques such as atomic force microscopy (AFM) and digital holographic microscopy. AFM enabled the distinction of short-term adhesion of cells and extracellular matrix proteins based on electrostatic interactions with the surface. Digital holographic microscopy enabled the observation of cell attachment dynamics over time, with the fastest attachment observed on hydrophilic COOH surfaces, while hydrophobic HMDSO surfaces showed significantly delayed attachment. The work also discusses differences in long-term adhesion between endothelial, non-endothelial, and immune cells. The second part of the work focuses on optimizing the chemical composition of selected plasma polymers, particularly regarding the transfer of deposition conditions between plasma reactors differing in size and electrode geometry (symmetric vs. asymmetric configurations). Given the complex morphology of materials used in bioapplications, the work also addresses the deposition of plasma polymers into model 3D structures (e.g., slits and trenches of various dimensions), which were used to study the fundamental principles of deposition into complex geometries. This dissertation thesis is a compilation of peer-reviewed publications the author contributed to during her study. Selected results from these publications, supplemented by new experimental findings, are summarized and discussed in a broader context with respect to the current state of knowledge in the field.
Keywords:
3D substráty; buněčná adheze; optimalizace; PECVD; plazmový polymer; 3D substrates; cell adhesion; optimization; PECVD; plasma polymer
Institution: Brno University of Technology
(web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library. Original record: https://hdl.handle.net/11012/260607