|
|
Fluorescent Methods in Research of Eukaryotic Cells
Chmelíková, Larisa ; Babula, Petr (oponent) ; Pešl,, Martin (oponent) ; Provazník, Ivo (vedoucí práce)
This work examines the application of the fluorescent methods in use in in vitro studies to the field of cardiac tissue regeneration. Confocal fluorescence microscopy is an appropriate microscopic technique for studies in this field because it enables the visualisation of 3D structures and cell distribution in 3D models. The applied fluorescent markers should remain stable for a long period, are biocompatible, and are non-toxic for living cells. Nanoparticles such as superparamagnetic iron oxide nanoparticles (SPION) are currently very popular, and many studies have shown that they are suitable for long-term experiments. This research makes use of rhodamine-derived superparamagnetic maghemite nanoparticles (SAMN-R) and describes their excitation and emission spectra, size, and location within cells. A toxicity assay was performed by measuring reactive oxygen species (ROS) and non-quantitative measurements were conducted using fluorescence microscopy, confirming that a dose value of 20 µg·cm-2 is optimal for the treatment of living cells. This research also looks at the effects of SAMN-R treatment on cell proliferation and motility. The 3T3 fibroblast cell line was used for the cell proliferation test and scratch assay, after which human adipose-derived mesenchymal stem cells (MSCs) were used to examine single-cell migration. The subsequent statistical analysis revealed that it cannot be confirmed that the SAMN-R treatment exerts a significant effect on either cell proliferation or collective and single-cell migration, and it can be assumed that SAMN-R are appropriate fluorescent cell markers for living cells research, including the field of regeneration studies. Adipose-derived MSCs have enormous potential for cardiac tissue regeneration. Their interactions with HL-1 cardiac muscle cell line were studied using the scratch assay, and this model seems to be a promising and useful way to study cell-to-cell contact and its role in cell repairing.
|
|
|
Detekce buněk ve snímcích zachycených pomocí mikroskopie
Hubálek, Michal ; Štursa, Dominik (oponent) ; Škrabánek, Pavel (vedoucí práce)
Cílem diplomové práce bylo vytvořit aplikaci automaticky detekující zdravé buňky kardiomyocytů ze snímků zachycených konfokálním mikroskopem. Práce vznikla na základě konkrétních potřeb výzkumníků ze Slovenské akademie věd, kterým usnadní práci a ušetří čas, protože doposud musejí snímky vyhodnocovat a hledat vhodné buňky ručně. Pro detekci je použita konvoluční neuronová síť RetinaNet, která byla implementována do uživatelsky přívětivé desktopové aplikace. Aplikace také automaticky zaznamenává a ukládá souřadnice detekovaných buněk využitelné pro snímání buněk ve vyšší obrazové kvalitě. Další výhodou vytvořené aplikace je univerzálnost, která umožňuje natrénovat detekci i na jiných datech, čímž je použitelná i na dalších detekčních projektech. Výsledkem práce je funkční, samostatně spustitelná a intuitivní aplikace, která je připravena k použití výzkumníky.
|
|
|
Využití elektrod na bázi uhlíku pro elektrochemickou detekci v průtokových metodách
Mika, Jan ; Dejmková, Hana (vedoucí práce) ; Fischer, Jan (oponent)
Uhlík je pro své elektrochemické vlastnosti oblíbeným pracovním materiálem používaným ke konstrukci detektorů, které jsou vhodné i pro průtokové metody. V této práci budou diskutovány dvě nejčastěji používané techniky detekce, a to amperometrická a coulometrická. Představitelem amperometrických detektorů jsou uhlíkové pastové elektrody (CPE), jejichž hlavním nedostatkem je nízká stabilita v prostředích s vysokým obsahem organických rozpouštědel, která jsou běžnou součástí mobilní fáze HPLC. Tímto nedostatkem již netrpí uhlíkové pasty ze skelného uhlíku (GCPE). V této práci jsou popsány změny povrchu a odezvy elektrody vyvolané působením methanolu a vysvětlen mechanizmus zvýšené stability GCPE. Konfokální mikroskopie prokázala, že vlivem methanolu dochází ke zhrubnutí povrchu, které vede k nárůstu výšky píků, šumu a pozadí měření a posunu potenciálu píku k méně pozitivním hodnotám při voltametrických měřeních. Tyto změny jsou závislé na době působení methanolu na elektrodu a na jeho koncentraci. Coulometrické detektory pracují s vysokým stupněm konverze a citlivostí, ale jejich reaktivace v případě pasivace je relativně komplikovanou záležitostí a vyžaduje výměnu pracovního materiálu. Úspory času a financí lze dosáhnout použitím detektorů s vyměnitelnou náplní. Tento způsob reaktivace je rozvíjen a...
|
|
|
Aktuoekologie krytének ve sladkovodním a půdním prostředí v interakci s houbami a jejich analýza novými mikroskopickými technikami.
Burdíková, Zuzana ; Holcová, Katarína (vedoucí práce) ; Jansa, Jan (oponent) ; Hudáčková-Hlavatá, Natália (oponent)
3 Abstrakt Tato disertační práce se zabývá studiem krytének ve vztahu k jejich p irozenému biotopu a možností analýzy krytének pokročilými mikroskopickými technikami. Hlavní výzkum se opírá o p vodní publikované v decké články, ty jsou za azeny do t í samostatných kapitol (ýást I, ýást II & ýást III) a každá je opat ena úvodem. (ýást I) Metodická část disertační práce se v nuje využití pokročilých mikroskopických technik používaných k rozší ení rozsahu ekologických analýz. Zejména p esné rozlišení živých a mrtvých jedinc ve vzorku, p esné m ení biomasy uvnit schránky či vizualizace cytoplazmy mohou výrazn ovlivnit výsledky ekologických studií. Jako hlavní metody analýzy krytének byly použity nov konfokální a dvoufotonová mikroskopie. Tyto pokročilé mikroskopické metody umožnily zkoumat podrobn morfologii krytének. Údaje mohou mít vliv na taxonomii a ekofyziologii, včetn využití krytének jako bioindikátoru znečišt ní. (ýást II) Aktuoekologická analýza se zam uje na výkyvy v druhovém složení společenstva krytének ve sladkovodním ekosystému, jmenovit Komo anských t kách v Praze, v pr b hu roku. Zm ny v druhovém složení krytének jsou korelovány se současn zaznamenávanými limnologickými parametry jako je teplota, pH, koncentrace t žkých kov (Ni, Cd, Pb, Mn, As) nebo polycyklických aromatických uhlovodík a...
|
|
|
Study of quantitative parameters of Norway spruce needle structure under the effect of elevated CO₂ concentration and different irradiance
Kubínová, Zuzana ; Lhotáková, Zuzana (vedoucí práce) ; Urban, Otmar (oponent) ; Gebauer, Roman (oponent)
Zuzana Kubínová: Study of Quantitative Parameters of Norway Spruce Needle Structure under the Effect of Elevated CO2 Concentration and Different Irradiance, Doctoral Thesis, Prague 2019 Abstrakt Koncentrace CO2 v atmosféře vzrůstá, zatímco její vliv na rostliny stále ještě není zcela objasněn. Smrk ztepilý (Picea abies L. Karst.) je hojně rozšířeným jehličnanem v evropských severských lesích a lesích mírného pásma, které jsou jedním ze sinků uhlíku v jeho globálním cyklu. Fyziologické odpovědi rostlin na zvýšenou koncentraci CO2 mohou být vzájemně propojeny s anatomickými a morfologickými změnami listu. Struktura listu je také ovlivněna dalšími faktory, přičemž nejvýznamnější z nich je ozářenost, která byla proto zařazena do našich studií. Vlivy zvýšené koncentrace CO2 a ozářenosti na strukturu jehlic smrku ztepilého byly studovány pomocí nově uzpůsobených zavedených efektivních metod kvantitativní analýzy, které poskytují nevychýlené odhady daných parametrů. Metoda všeobecné Prokrustovy analýzy byla efektivní pro porovnání tvarů jehlic na příčném řezu a metoda disektoru umožnila přesný odhad počtu chloroplastů ve smrkových jehlicích. Vliv zvýšené koncentrace CO2 a ozářenosti na strukturu jehlic byl zkoumán na dvou hierarchických úrovních: Na úrovni morfologie jehlice byla ozářenost silnějším morfogenním...
|
|
|
Mechanismy invazivity a transkripční regulace nádorových buněk
Tolde, Ondřej ; Folk, Petr (vedoucí práce) ; Kovář, Jan (oponent) ; Brdička, Tomáš (oponent)
Mechanismy invazivity a transkripční regulace nádorových buněk Nádorové onemocnění má svůj původ v normálních tělních buňkách, které se vymknuly kontrole mateřského organismu. Nádorové buňky se pak mohou uvolnit z místa svého vzniku a šířit se po organismu. Pro průchod mezibuněčnou hmotou nebo vrstvou jiných buněk mohou tyto buňky využít mechanismy, které vedou k efektivnější migraci a invazivitě. Výzkum mechanizmů, které nádorové buňky využívají pro migraci, má význam pro pochopení vzniku a šíření metastáz a následně pro protinádorovou léčbu. V rámci mé disertační práce jsem se podílel na výzkumu vlastností invazivních nádorových buněk. Porovnávali jsme vlastnosti neinvazivní sarkomové buněčné linie a z ní odvozené, vysoce metastatické linie. Ukázali jsme, že buňky invazivní linie využívají améboidní způsob migrace a vykazují zvýšenou aktivitu Rho/ROCK signalizace. Na vedoucím okraji mají tyto buňky nabohacený aktin a myosin a dochází zde ke generování síly. Buňky neinvazivní linie využívají mezenchymální způsob migrace a generují sílu převážně na zatahujícím se konci. Dále jsme porovnávali buňky dvou linií odvozených od prsního karcinomu. Ukázali jsme, že invazivnější linie, odvozená od méně invazivní, vykazuje větší dynamičnost v přestavbě aktinového skeletu. Rovněž jsme u těchto linií popsali přítomnost...
|
|
|
Stanovení poměru plochy tubulární a povrchové membrány u kardiomyocytů
Hluší, Veronika ; Čmiel, Vratislav (oponent) ; Chmelíková, Larisa (vedoucí práce)
Tato práce obsahuje literární rešerši ohledně funkce a struktury tubulárního systému kardiomyocytů. Další teorie zahrnuje základní princip fluorescence a popis fluorescenčního a konfokálního mikroskopu. Dále je zde popsán princip izolace a následného barvení kardiomyocytů pro získání snímků tubulárního systému. Následuje realizace metody pro segmentaci membrány a tubulárního systému buněk srdečních buněk a aplikace této metody na získaná data.
|
|
|
Fokusovací techniky optického měření 3D vlastností
Macháček, Jan ; Honec, Peter (oponent) ; Janáková, Ilona (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá optickým měřením vzdáleností, resp. měřením 3D vlastností scény pomocí fokusovacích technik se zaměřením na metody: konfokální mikroskopie, kontrolované fokusování a metodu rozfokusování. Teoretická část práce pojednává o různých přístupech k rekonstrukci hloubky obrazu a také o technice mikro-rozfokusování obrazu pro měření refrakčního indexu transparentních materiálů. Následně je zde popsána problematika kalibrace kamery pro fokusovací techniky. V praktické části práce je experimentálně ověřena metoda kontrolovaného fokusování a metoda rozfokusování. Pro první metodu jsou zde ukázány výsledky rekonstrukce hloubky scény. Pro druhou metodu je zde porovnání naměřených hodnot vzdáleností se skutečnými hodnotami. Na závěr této práce jsou zkoumané metody porovnány a zhodnoceny.
|
|
|
Visualization of scalar fields by back-to-front method
Gurecká, Hana ; Druckmüller, Miloslav (oponent) ; Martišek, Dalibor (vedoucí práce)
This master’s thesis is focused on scalar data in rigid data mesh imaging. In particular the data are acquired from fluorescent confocal microscope. The theoretical part begins with introduction to confocal microscopy followed by putting the subject of examined graphical methods in mathematical context. Next chapter is devoted to volume rendering integral derivation and consequent back-to-front method. The theoretical part is finalized by introduction of methods suitable for rendering 3D scalar fields using back-to-front algorithm. In the practical part the implemented algorithm is described.
|
|
|
Studium migrace mesenchymálních kmenových buněk na principu chemotaxe
Pošustová, Veronika ; Skopalík, Josef (oponent) ; Chmelíková, Larisa (vedoucí práce)
Cílem této diplomové práce je ověření migrace mesenchymálních kmenových buněk na principu chemotaxe. První část této studie se zaměřuje na popis a vysvětlení celého migračního procesu. Další část popisuje řadu metod chemotaxe a vybrané studie zabývající se klinickými aplikacemi MSC v různých odvětvích medicíny a biomedicíny. V dalším kroku je popsána konfokální mikroskopie, která je použita pro získání dat. Experimentální část této práce je zaměřena na kultivaci MSC v buněčné laboratoři. Dále jsou navrženy dva experimenty. Za prvé se jedná o 2D experiment s adherentními buňkami pro chemotaxi, který využívá nástroj -Slide Chemotaxis. Za druhé je navržen a proveden Transwell migrační test. Nakonec jsou obrazy, získané konfokální mikroskopií, použity pro zpracování a vyhodnocení výsledků, které probíhalo v programovacím prostředí Matlab R2020a. Výstupem tohoto zpracování je zhodnocení konfluence buněk a vyhodnocení jejich migrace. Experimentální část byla dále optimalizována podle doporučených studií. Výsledky jsou shrnuty společně s návrhem na další optimalizaci metod buněčné migrace.
|
host ::
RSS.