|
|
Compatibility of piezoelectric semicrystalline polymerand osteoblastic cells
Havlíková, Tereza
For the improvement of tissue regeneration,functional polymer scaffolds that can mimic the extracellularmatrix of human tissue are extremely desirable. Depending on thetissue that the scaffolds are intended to resemble, these scaffoldsmust satisfy highly precise requirements such as non-toxicity orfibrous structure. High piezoelectricity and hydrophilicity alsoproved to have convenient effects. Due to their innate capability tocreate surface charges under mechanical stress, piezoelectricmaterials such as polyvinylidene fluoride (PVDF) become excellentcandidates for creating functional scaffolds. It is desired for PVDFto also have hydrophilic properties. Otherwise, it could preventadequate cell adhesion and growth necessary for the constructionof biomimetic scaffolds. For this study, electrospinned PVDFnanofibers covered by human or mouse osteoblasts were subjectedto Raman spectroscopy, measurement of the contact angle of theliquid wettability on the sample surface to observe hydrophobicityand hydrophilicity, and scanning electron microscopy (SEM) toassess properties of the material in relation to oxygen plasmatreatment.
|
|
|
Regenerace kosti a její analýza
Tesařová, Adéla ; Hovořáková, Mária (vedoucí práce) ; Zahradníček, Oldřich (oponent)
Regenerace kostí může probíhat celý život jako přirozený proces (remodelace) nebo na základě traumatu, kdy dochází k hojení zlomenin, u kterých je poškozená nebo chybějící část nahrazovaná novou tkání. Cílem mé bakalářské práce bylo vytvořit literární rešerši k problematice kostní regenerace. Úvodní část se věnuje kosti jako takové - její stavbě a procesu novotvorby (osifikaci) a remodelace. Následující část popisuje některé z metod používaných k podpoře regenerace kostní tkáně při terapii - vybrané typy nosičů a také molekul, které v regeneraci hrají důležitou roli a jsou součástí používaných nosičů či terapií. V závěru práce jsou popsány základní metody používané k analýze kostní regenerace a poskytují nám pohled na úspěšnost testovaných terapeutických přístupů, jak dobře se kost hojí a jak jsou tedy použité metody efektivní. Bakalářská práce byla zpracována formou literární rešerše.
|
|
|
Optimalizace biokompozitu na bázi poly(3-hydroxybutyrátu) s ohledem na tisknutelnost a mechanické vlastnosti
Chaloupková, Kateřina ; Obruča, Stanislav (oponent) ; Přikryl, Radek (vedoucí práce)
Předkládaná práce se věnuje přípravě a optimalizaci biokompatibilního materiálu na bázi poly(3-hydroxybutyrátu). Dalšími složkami připravených vzorků jsou poly(kyselina mléčná), hydroxyapatit a komerční změkčovadlo Syncroflex3114. Jednotlivé složky byly vybrány na základě jejich biokompatibility a vlastností potenciálně využitelných v tkáňovém inženýrství. Obsahem teoretické části práce je zpracování obecného přehledu kostní tkáně a rešerše materiálů využívaných v regeneraci kostí. Část práce se také věnuje problematice scaffoldů. Součástí experimentální práce je plánovaný experiment, který slouží k optimalizaci směsi s ohledem na tisknutelnost a mechanické vlastnosti. Prvním krokem je příprava vzorků na základě navržených podmínek a jejich následné zpracování do formy filamentu s přesným průměrem 1,75 mm pro 3D tisk metodou modelování depozicí taveniny. Z připravených filamentů byla vytištěna testovací tělesa pro následující experimenty: teplotní věž, měření warping koeficientu, ohybová a tlaková zkouška. Data z těchto experimentů byla zpracována pomocí matematického modelu do formy rovnic a grafů, které znázorňují vliv složek materiálu na měřenou veličinu. Bylo zjištěno, že nejvýznamněji vlastnosti ovlivňuje množství změkčovadla ve vzorku. Tento vliv je ve všech případech negativní a zhoršuje vybrané hodnocené vlastnosti materiálu. Výsledkem plánovaného experimentu je také receptura optimalizovaná na co nejlepší tisknutelnost a mechanické vlastnosti (ohybový modul 3,3 GPa a tlakový modul 2,3 GPa). S ohledem na potenciální aplikaci materiálu ve tkáňovém inženýrství kostí byly pro vybrané vzorky provedeny první screeningové testy urychlené biodegradace. Výsledky urychlené degradace nejsou jednoznačné a je nutná jejich další optimalizace. Současně s diplomovou prací probíhalo biologické testování nosičů vytištěných na 3D tiskárně z vybraných připravených materiálů. Všechny testované vzorky byly shledány jako biokompatibilní.
|
|
|
Kompozitní pěnové nosiče pro tkáňové inženýrství kostí
Kuntová, Henrieta ; Rampichová, Michala (vedoucí práce) ; Krulová, Magdaléna (oponent)
Cílem mé práce bylo představit rychle se rozvíjející odvětví tkáňového inženýrství se zaměřením na regeneraci kosti. Tkáňové inženýrství představuje jednu z možných alternativ budoucí léčby kostních defektů způsobených úrazy a degenarativními onemocněními. Vzhledem k faktu, že současné způsoby léčby nejsou vždy optimální a vzhledem k rostoucí poptávce po transplantaci kostní tkáně mnoho laboratoří se snaží najít řešení pomocí speciálně připravených nosičů. Dnešním předmětem zájmu jsou kompozitní nosiče vzniklé převážně kombinacemi keramických a polymerních materiálů. Výhodou kompozitů je, že spojují elasticitu a tažnost polymeru s bioaktivitou a mechanickou tvrdostí keramiky, jejich spojením jsou eliminovány nevýhody každého z jednotlivých materiálů. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
|
|
|
Explorace chemického prostoru za pomoci scaffold hoppingu
Mikeš, Marek ; Hoksza, David (vedoucí práce) ; Krivák, Radoslav (oponent)
Práce vychází ze SW projektu Molpher, který vznikl jako klient-server aplikace pro hledání cesty v chemickém prostoru mezi dvěmi vstupními molekulami. Cílem diplomové práce bylo rozšířit funkcionalitu o techniku scaffold hopping, kdy je molekula reprezentována zjednodušenou formou (scaffoldem). Bylo potřeba definovat několik úrovní granularity daných scaffoldů a pro každou úroveň morfovací operátory. Serverová část aplikace byla upravena, aby se neporušila silná paralelizace. Součástí práce je i experimentální ověření schopnosti nalezení cesty mezi dvojicí molekul s touto funkcionalitou a bez ní. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
|
|
|
Biomechanická reflexe scaffoldu na mechanické zatěžování
Anděrová, Jana ; Jelen, Karel (vedoucí práce) ; Amler, Evžen (oponent)
Cílem práce je detekce parametrů mechanických vlastností scaffoldů sledováním jejich odezvy na definované vnější mechanické zatížení. První část práce stručně uvádí poznatky o požadovaných vlastností scaffoldů, jeiich výrobě a faktorům ovlivňujících výrobu. Praktická část práce se pak zabývá měřením, zpracováním a vyhodnocením dat na základě vlastní vytvořené metodiky. Na základě dosažených výsledků lze v této fázi výzkumu potvrdit, že scaffoldy mají viskoelastický respektive viskoplastický charakter a jejich odezva je závislá na velikosti deformace, stavu hydratace, poměru roztoků a době síťování. Klíčová slova: scaffold, tahová zkouška, reologický model
|
|
|
Analýza strukturálních změn nanovlákenných scaffoldů vzhledem k jejich relativnímu prodloužení
Morávek, Martin ; Lopot, František (vedoucí práce) ; Hadraba, Daniel (oponent)
Cílem práce bylo nalézt vhodnou metodu pro hodnocení strukturálních změn scaffoldů vlivem působení vnější mechanické zátěže a ověřit platnost hypotéz, které předpokládají změnu směrovosti vláken a také zužování vláken v závislosti na protažení scaffoldu. Předpoklady formulované ve třech hypotézách byly prověřeny na scaffoldu s povrchovou úpravou plazmováním a na scaffoldu bez povrchové úpravy plazmováním. Ke zkoumání strukturálních změn bylo využito snímání povrchu scaffoldu pomocí elektronového mikroskopu. Vzniklé snímky byly dále zpracovávány pomocí automatické softwarové obrazové analýzy a získaná data statisticky vyhodnocována. Výsledkem experimentu je popis použité metodiky, kterou lze v budoucnu uplatnit k rozsáhlejším studiím. Bylo zjištěno, že u zkoumaných scaffoldů vlivem vnější mechanické zátěži dochází ke směrování vláken ve směru tahu. Dále bylo zjištěno, že průměrná tloušťka vláken se nemění. Výsledky práce dávají vhled do problematiky hodnocení strukturálních změn scaffoldů vlivem působení vnější mechanické zátěže a otvírají možnosti pro hlubší a cílenější zkoumání této problematiky. Klíčová slova: scaffold, obrazová analýza, směrovost vláken, tloušťka vláken.
|
|
|
Vliv technologie 3D tisku na mechanické vlastnosti modelového segmentu femuru
Nečas, Aleš ; Svatík, Juraj (oponent) ; Jančář, Josef (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá vývojem biodegradabilního 3D anatomického modelu segmentu femuru a vlivem technologie 3D tisku na pevnost v tahu a modul pružnosti v tahu u 3D standardizovaných zkušebních tahových těles (ASTM_D_638_IV) z PLA, nylonu, ABS, ASA, PMMA, PETG a pryskyřice, a to u každého z těchto materiálu vždy o tloušťce tělesa 1 mm, 2 mm a 3 mm. Dále byl vytvořen nejprve PLA zjednodušený model segmentu femuru za účelem stanovení nejvhodnější tloušťky vrstvy při tisku tělesa z hlediska jeho pevnosti v tlaku a modulu pružnosti v tlaku. Jako mechanicky nejvhodnější byla stanovena tloušťka tištěné vrstvy 0,1 mm, která byla následně použita při výrobě PLA anatomického modelu segmentu femuru, a to ve 3 variantách lišících se denzitou výplně vnitřních struktur v místě kompakty a spongiózy reálné kosti, u nichž byla následně stanovena a porovnána jejich pevnost v tlaku. PLA anatomický model segmentu femuru byl vyvíjen podle CT obrazů skutečných kostí za účelem možného využití v medicíně k náhradě kostní tkáně při rozsáhlých defektech femuru. Před jeho případným využitím v medicíně je však zapotřebí další výzkum.
|
|
|
Užití biologických materiálů k náhradě tkání v plastické chirurgii
Měšťák, Ondřej ; Sukop, Andrej (vedoucí práce) ; Brychta, Pavel (oponent) ; Dražan, Luboš (oponent)
Užití biologických materiálů k náhradě tkání v plastické chirurgii ! ! Abstrakt v češtině Úvod: Extracelulární matrice jsou biologické materiály stále častěji užívané v tkáňovém inženýrství a rekonstrukční chirurgii. Jsou schopné vaskularizace, což v chirurgických indikacích snižuje riziko infekce. V rekonstrukční chirurgii se užívají např. při rekonstrukci břišní stěny v kontaminovaných oblastech. Existují různé druhy těchto materiálů lišící se původem a zpracováním. Cílem práce bylo srovnání síťované a nesíťované acelulární prasečí dermis na dlouhodobém modelu břišní kýly na malém zvířeti s hodnocením histologického nálezu a pevnosti vrůstání do tkání příjemce. Dalším cílem bylo zjištění vlivu obohacení acelulární prasečí demis o kmenové buňky na histologický nález a pevnost vrůstání do tkání příjemce na animálním modelu rekonstrukce břišní stěny. Metodika: Byla provedena prospektivní studie rekonstrukce břišní stěny na potkanu kmene Wistar (n=42). Část materiálů jsme obohatili o autologní kmenové buňky derivované z tukové tkáně. Explantace byla provedena po 3, 6 a 12 měsících. Materiály byly vyšetřeny histologicky na neovaskularizaci, tloušťku kapsuly, celularizaci implantátu, leukocyty a obrovskobuněčnou reakci. Mechanometricky byla testována pevnost materiálů a jejich vrůstání do hostitelských tkání....
|
|
|
Mezenchymové stromální multipotentní buňky v ortopedii: potenciace hojení kosti
Stehlík, David ; Trč, Tomáš (vedoucí práce) ; Janíček, Pavel (oponent) ; Sedmera, David (oponent)
Cíl této práce byl vývoj inovativní léčebné metody kostních defektů. Lidské multipotentní mesenchymální stromální buňky (MSC) hrají ústřední roli v hojení kosti. Klinická použití MSC vyžadují velká množství buněk, která mohou být získána autologní expanzí MSC odebraných z kostní dřeně. Prvním krokem bylo použití standardního protokolu založeného na α-MEM mediu a fetálním telecím séru (FBS). Výsledkem experimentů, kde bylo FBS v kultivačním mediu nahrazováno lidským sérem (HS), bylo patentování nového MSC kultivačního postupu (EU 1999250, ČR 301 141). Jednostupňový kultivační protokol a medium bez xenogenních bílkovin jsou založeny na mediu schváleném ke klinickému použití pro hematopoetické buňky - CellGro®, HS, lidských rekombinantních růstových faktorech, dexametazonu, insulinu a kyselině askorbové. Preklinické experimenty in vitro i in vivo byly prováděny s MSC expandovanými oběma způsoby. Vláknité polylaktidové nosiče byly osazeny MSC, kultivovány, diferencovány a implantovány imunodeficientní myším (NOD/LtSz-Rag1-). Byla pozorována mineralizovaná tkáň podobná kosti obsahující cévy. MSC kultivované patentovanou metodou byly klasifikovány jako léčivý přípravek pro moderní terapii a musí splnit požadavky Evropské lékové agentury, aby mohly vstoupit do klinických studií. Nicméně užití těchto MSC se zdá...
|
host ::
RSS.