|
|
Differentiation of keratinocytes: molecular markers and potential of influencing them in vitro
Ondrúšková, Denisa ; Filová, Elena (vedoucí práce) ; Porubská, Bianka (oponent)
Keratinocyty sú najviac zastúpené kožné bunky nachádzajúce sa v pokožke - epidermis. Delia sa na bazálne proliferujúce kmeňové bunky, ktoré sú v úzkom kontakte s bazálnou membránou a na suprabazálne diferencujúce bunky. Bazálne keratinocyty exprimujú keratíny K5 a K14 a prostredníctvom delaminácie alebo asymetrickým delením dávajú vznik postupne diferencujúcim vrstvám. Ako prvá vzniká stratum spinosum exprimujúca keratíny K1 a K10 a involukrín, následne prechádza v stratum granulosum, v ktorej bunky exprimujú lorikrín a profilagrín a poslednú vrstvu tvorí stratum corneum, tvorená korneocytmi, ktoré sa postupne odlupujú. Keratinocyty sa podieľajú na procese regenerácie kože a je možné ich izolovať a kultivovať. Ich kultivácia môže byť ovplyvnená rôznymi faktormi, ako sú výber vhodného materiálu (nanovlákna/gél) a vhodného kultivačného média, ktoré môže byť obohatené o rastové faktory, doštičkový lyzát, vitamíny a ďalšie látky. Pri ich kultivácii taktiež záleží na tom, či sú keratinocyty úplne ponorené v médiu alebo rastú na rozhraní voda/vzduch. Pre priblíženie sa in vivo podmienkam a na štúdium interakcií medzi bunkovými populáciami sú keratinocyty častokrát pestované v ko-kultúrach s rôznymi bunkami, ako sú fibroblasty, endotelové bunky, monocyty a ďalšie. Keratinocyty kultivované in vitro sa...
|
|
|
Vývoj antimikrobiálních krytů ran na bázi nanostrukturovaných biomateriálů
Hanák, Jan ; Wikarská, Monika (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Bakalářská práce byla zaměřena na optimalizaci výroby nanočástic s bioaktivní složkou – konkrétně na enzymy a antibiotika enkapsulované v lipozomech. Takto připravené nanočástice s obsahem aktivních látek by mohly být využity v oblasti farmacie či kosmetologie. V teoretické části byla zpracována rešerše, která popisuje složení kůže, její poranění a kryty ran. Byly charakterizovány materiály používané pro přípravu nanočástic a nanovláken, dále zde byly zahrnuty postupy pro výrobu takovýchto nanomateriálů. Zmíněny v této části byly i enzymy a antimikrobiální léčiva využívány k hojení ran a způsoby stanovení antimikrobiální aktivity. Praktická část byla zaměřena na charakterizaci a optimalizaci vytvoření lipozomových částic s enkapsulovanými enzymy. Částice byly připraveny dvěma způsoby. První typ částic byly klasické lipozomy, druhý typ částic byl obohacen o biopolymer polyhydroxybutyrát pro zvýšení enkapsulační účinnosti a zlepšení stability částic. Pro nejvyšší enkapsulační účinnost byly vybrány enzymy bromelain a lysozym. Enkapsulace těchto dvou enzymů probíhala dvěma způsoby – hydratací tenkého filmu a sonifikační metodou. Obě metody vykazovaly vysokou enkapsulační účinnost, ale sonifikační metoda se ukázala být pro enkapsulaci nevhodná z důvodu denaturace enzymu. U uvolněných enzymů z částic byla měřena proteolytická aktivita. Stabilita částic byla pro porovnání sledována ve fyziologickém a vodném prostředí měřením zeta potenciálu až po dobu 28 dní. Enzymy, ampicilin a částice vytvořené sonifikací byly následně podrobeny antimikrobiálním testům, ve kterých byly použity dva testovací kmeny bakterií. Na závěr byly také vytvořeny alginátové částice s enkapsulovanými enzymy, u nichž byla změřena enkapsulační účinnost a proteolytická aktivita enzymu. V práci byly nastíněny další způsoby enkapsulace aktivních látek, které by mohly být dále využity k výrobě nanomateriálů pro zefektivnění procesu hojení ran.
|
|
|
Modification of hydrogel wound dressings by biological active agents
Štrublová, Veronika ; Říhová, Martina (oponent) ; Vojtová, Lucy (vedoucí práce)
The aim of the work is to design and prepare inexpensive hydrogel wound dressing which will protect the wound from microbial infection and will accelerate the healing process. The theoretical part summarises both natural and synthetic polymers, antibacterial and pro-healing agents which are widely used in the biomedical applications. It also contains a brief overview of the phases of the wound healing process. Experimental part of proposed thesis deals with the preparation and characterisation of hydrogel wound dressings with a porous structure consisting of both natural and synthetic polymers including natural polysaccharide Gum Karaya (GK), poly(vinyl alcohol) and poly(ethylene glycol). Prepared freeze-dried hydrogel wound dressings were enriched with selected biological agents – antibacterial selenium nanoparticles and fibroblast growth factor FGF2 representing wound healing protein. A range of physio-chemical techniques was employed to characterised freeze-dried hydrogel dressings. Fourier-transformed infrared spectroscopy with attenuated total reflectance (ATR-FTIR) was used to determinate changes in the chemical structure, biomechanical properties at physiological conditions were evaluated by tensile testing using dynamic-mechanical analysis, morphology was characterised by scanning electron microscopy (SEM) and swelling properties of prepared samples were evaluated by a suitable gravimetric method. Evaluation of antimicrobial properties of GK was carried out by the agar diffusion disk method and the microdilution broth method. Cytotoxicity was quantified based on A) estimating the number of live and dead cells in the extract of GK hydrogel dressings and B) measuring cell proliferation by resazurin assay. In vivo wound healing evaluation were performed in cooperation with Veterinary Research Institute Brno on Large white pig as an animal model. Based on results, samples containing glycerol proved excellent biomechanical properties in both dry and hydrated state. The antimicrobial testing showed the positive synergic effect of GK and selenium nanoparticles on microbial inhibition of all tested G+ strains. In vitro and in vivo evaluation proved enhanced healing ability of the material without causing toxicity to cells. Therefore, novel porous and very stable hydrogel wound dressings are promising materials that can be used in biomedical applications mainly for moist wound healing.
|
|
|
Enkapsulace aktivních látek do nanovláken a možnosti jejich aplikace
Procházková, Lucie ; Pernicová, Iva (oponent) ; Skoumalová, Petra (vedoucí práce)
Diplomová práce byla založena na optimalizaci výroby nanovlákenných krytů a zisku produktu pro následné funkční využití. Výroba nanovlákenných krytů probíhala z vybraných materiálů metodou elektrospinning a forcespinning. Jako výchozí materiály byly použity polyhydroxybutyrát, želatina, chitosan a alginát. Tyto materiály byly po úspěšné optimalizaci obohaceny o aktivní složky ampicilin a ibuprofen pro funkcionalizované využití krytů pro účinnější hojení ran. Teoretická část byla zaměřena na problematiku kůže, procesy hojení, druhy ran a nanovlákny, dále byla zmíněna charakterizace vybraných výchozích materiálů pro formování nanovláken. Praktická část vycházela ze zdlouhavého procesu optimalizace přípravy vlákenných krytů a později i krytů obohacených o aktivní složky. Dále byly navrženy kombinované kryty z různých materiálů s obsahy obou aktivních složek. Následovala charakterizace veškerých připravených krytů z pohledu stability v krátkodobém i dlouhodobém měřítku. Stanoveno bylo postupné uvolňování aktivních složek spektrofotometricky i metodou vysokoúčinné kapalinové chromatografie. Důležité bylo také stanovení antimikrobiální aktivity vybraných aktivních složek enkapsulovaných do struktury krytů. Závěrem byly kombinované kryty s obsahem obou aktivních složek využity pro testování bezpečnosti s humánními buňkami typu keratinocytů (HaCaT). Testování bezpečnosti vycházelo ze stanovení viability humánních buněk pomocí MTT testu, pro ověření i LDH testu. Proveden byl také scratch test (test hojení ran) po aplikaci navržených kombinovaných krytů.
|
|
| |
|
| |
|
|
Role of fibroblasts in wound healing and cancer
Mateu Sanz, Rosana ; Smetana, Karel (vedoucí práce) ; Masařík, Michal (oponent) ; Mokrý, Jaroslav (oponent)
SOUHRN Fibroblasty jsou stromální buňky, které jsou rozšířené v celém lidském těle. Často se vyskytují v neaktivním stavu a k jejich aktivaci dochází až při remodelaci tkáně. Aktivované fibroblasty produkují extracelulární matrix, mají prozánětlivé a kontraktilní vlastnosti, což jsou klíčové momenty v hojení tkání. Na druhou stranu je přítomnost aktivovaných fibroblastů jedním z typických znaků nádorového bujení. Cílem této práce je porovnání rozdílů mezi novorozeneckými a dospělými fibroblasty a keratinocyty ve vztahu k "bezjizevnatému" hojení, k původu nádorově asociovaných fibroblastů a vlivu fibroblastů na invazivitu melanomu. Klinické zkušenosti ukazují, že se u novorozenců hojí rány téměř bez jizvení. Abychom lépe porozuměli mechanizmům, které k tomuto hojení přispívají, zaměřili jsme se na rozdíly mezi novorozeneckými a dospělými fibroblasty a keratinocyty, kožními buňkami, které jsou zásadní pro hojivý proces. Srovnání expresního profilu novorozeneckých a dospělých fibroblastů ukázalo, že jsou rozdílně regulovány geny, které se vztahují k akutní fázi zánětlivé odpovědi a organizaci extracelulární matrix, což úzce souvisí s procesem hojení. Také jsme zjistili, že novorozenecké fibroblasty vykazují vyšší diferenciační potenciál, exprimují znaky nízké diferenciace a pluripotence a také častěji...
|
|
|
Studium interakce plazmatu s bakteriemi pro zvýšení podpory hojení ran
Šrámková, Sarah ; Krčma, František (oponent) ; Kozáková, Zdenka (vedoucí práce)
Tato práce je zaměřena na studium interakce plazmatu s bakteriemi za účelem zvýšení podpory hojení ran. Nejprve je popsán průběh hojení ran, dále nízkoteplotní plazma, jeho působení na bakteriální buňky a využití v biomedicíně. Experimentální část se zabývá aplikací nízkoteplotního plazmatu generovaného mikrovlnným jetem na vybrané mikroorganismy a vlivem experimentálních podmínek na antimikrobiální účinek plazmatu. Jako zástupci mikroorganismů vyskytujících se v ránách byl vybrán jeden zástupce grampozitivních bakterií a gramnegativních bakterií, a to Staphylococcus epidermidis a Escherichia coli. Pomocí získaných výsledků byl potvrzen antimikrobiální účinek plazmatu generovaného pomocí mikrovlnného jetu v argonu. Míra antimikrobiální účinku souvisí s koncentrací mikroorganismů, časem opracování a jedná-li se o grampozitivní či gramnegativní bakterie.
|
|
|
Role of matrix metalloproteinases in regulation of late embryonic healing process
Kikinderová, Paulína ; Šindelka, Radek (vedoucí práce) ; Procházka, Jan (oponent)
Hojení ran lze rozdělit na dva hlavní typy: embryonální a dospělý. Embryonální hojení je na rozdíl od dospělých rychlejší, bez jizev a skládá se z rané, střední a pozdní fáze. Aktinový prstenec se tvoří během rané fáze a způsobuje, že se okraje rány tlačí směrem k sobě v místě poranění. De novo exprese specifických genů je zahájena během střední fáze. Proces hojení ran však pokračuje pod uzavřenou ránou v pozdní fázi, která zatím nebyla dobře popsána. Hojení ran u dospělých jedinců je složitější, delší a je rozděleno do čtyř fází: hemostázy, zánětu, proliferace a remodelace. Hojení ran u dospělých může končit jizvou. Stěžejní roli v hojení ran mají matrixové metaloproteinázy (MMP). Tyto remodelační enzymy jsou důležité pro uvolňování cytokinů, vyvolání apoptózy a degradaci extracelulární matrix. Naše laboratoř provedla časové RNA-sekvenování hojíce se tkáně u ocásku pulce a pokožky embryí. Výsledky ukázaly převládající expresi čtyř mmp: mmp1.L, mmp7.S, mmp8.S a mmp9.L. Poranění nebo amputace způsobily nárůst exprese, která dosáhla maxima v třech až šesti hodinách po poranění, což odpovídá pozdní fázi hojení. Zaměřila jsem se tedy na hlavní otázky: jsou tyto zvolené mmp nezbytné pro hojení embryonálních ran a jaká je jejich úloha? Použila jsem in situ hybridizaci k vizualizaci buněk exprimujících...
|
|
|
Využití plazmové trysky pro hojení ran
Dvořáková, Eva ; Márová, Ivana (oponent) ; Skoumalová, Petra (vedoucí práce)
Tato diplomová práce byla zaměřena na možnosti využití plazmové trysky pro urychlení procesu hojení ran. Z mnoha studií jsou známy výhody využití nízkoteplotního plazmatu v medicíně či biomedicínských aplikacích a již dnes je nízkoteplotní plazma využíváno ke sterilizaci zdravotnických prostředků, materiálů či chirurgických nástrojů. Některé studie uvádějí také vysoký potenciál využití plazmové trysky při léčbě kožních ran. V experimentální části této práce byl nejprve s využitím dvou různých zdrojů nízkoteplotního plazmatu proveden in vitro test hojení ran. Zdrojem č. 1 byl mikrovlnný výboj s povrchovou vlnou a jako zdroj č. 2 byl použit pochodňový mikrovlnný výboj. In vitro test hojení ran (scratch test) byl proveden na monovrstvě keratinocytů linie HaCaT a testování bylo uskutečněno za použití různých parametrů. Sledován byl především vliv doby ošetření plazmatem, dále také vliv použitého výkonu plazmového výboje a rovněž vliv průtoku pracovního plynu argonu. Především při použití pochodňového mikrovlnného výboje bylo oproti kontrole zaznamenáno rychlejší hojení rány při většině použitých nastavení. Lze tedy říci, že tento zdroj se jeví jako potenciálně vhodný pro rychlejší hojení ran. Dále byla v práci s využitím MTT testu cytotoxicity sledována také viabilita kožních buněk po jejich oplazmování při použití stejných podmínek jako u in vitro testu hojení ran. Při provedení standardního MTT testu nevykazovaly žádné z použitých nastavení ani zdrojů vůči keratinocytům žádné cytotoxické účinky. Pro ověření správnosti MTT testů byly souběžně provedeny také LDH testy cytotoxicity. Výsledky obou testování se shodovaly a využití nízkoteplotního plazmatu při ošetření pokožky lze tak považovat za bezpečné. Celkově lze z dosažených výsledků konstatovat, že plazmová tryska může nalézt využití v medicíně při hojení kožních ran a chronických defektů jako potenciálně rychlá, levná a účinná metoda.
|
host ::
RSS.