|
|
Simulation of adhesion and transmigration imune-cells through capillary wall
Morgaenko, Katsiarina ; Čmiel, Vratislav (oponent) ; Chmelíková, Larisa (vedoucí práce)
Theoretical part of this study includes biophysical description of endothelial layer and cell transmigration through it. There is descripted characteristics of all important components used for creation of capillary model in vitro (endothelial cells, stem cells, white blood cells, Calcein AM, PKH26). Practical part of the study devotes to fabrication of two-dimensional and three-dimensional in-vitro models of endothelial layers, processing of visualization by microscope and testing interaction between leukocytes, stem cells and endothelial layer. In conclusion is proposed the best form and size of microfluidic models simulated capillary.
|
|
|
Analýza konfluence adherentních buněk ve 2D kultuře
Bracková, Michaela ; Čmiel, Vratislav (oponent) ; Chmelíková, Larisa (vedoucí práce)
První část práce se zabývá teoretickým popisem adherentních buněk, především jejich stavbou a funkcemi. Dále je práce věnována popisu kultivace buněk, kde jsou zmíněny podmínky nutné pro kultivaci a látky, podporující růst buněk. Poslední část teoretické rešerše se zaobírá mikroskopickou technikou, která je vhodná pro snímání endoteliálních buněk. Zejména se jedná o fluorescenční a konfokální mikroskopy. Praktická část se zabývá kultivací adherentních buněk a zhodnocením provedených experimentů.
|
|
|
Mechanismy vaskularizace v tkáňovém inženýrství kůže
Futóová, Terézia ; Brož, Antonín (vedoucí práce) ; Šuca, Hubert (oponent)
Tkáňové inženýrství je multidisciplinární obor zabývající se tvorbou umělých tkáňových náhrad pro účely regenerativní medicíny. Ta v současnosti využívá různých typů tkáňových štěpů, které mají v závislosti na svém původu různé výhody a nevýhody, např. nedostatečné množství tkáně v případě autologních štěpů nebo imunogenicita allogenních či xenogenních štěpů. Alternativou by mohla být právě uměle vytvořená tkáňová náhrada. Umělé tkáňové konstrukty mohou být tvořeny neživou matricí a buněčnou složkou, která může konstrukt remodelovat, tvořit funkční součást konstruktu nebo napomáhat integraci konstruktu do těla hostitele. Významným problémem při tvorbě a následném využití takovýchto náhrad je jejich dostatečné cévní zásobení. Vaskularizace konstruktu je nezbytně nutná pro udržení životaschopnosti buněk ve větších tkáňových konstruktech. Vaskularizaci lze podpořit přidáním buněk cévního endotelu, které mají schopnost v konstruktu samostatně tvořit kapiláry. Tvorbě cév lze také pomoci angiogenními růstovými faktory, a to buď jejich přímou aplikací do konstruktu, nebo jejich tvorbou např. v kmenových buňkách kultivovaných v konstruktu. Další možností, jak napomoci vaskularizaci konstruktu, je 3D biotisk umožňující přímé umístění konkrétních buněčných typů, růstových faktorů nebo biomateriálů v...
|
|
|
Interactions of skin and stem cells with polymer nanofibres for construction of skin substitutes
Tomšů, Júlia ; Bačáková, Lucie (vedoucí práce) ; Sedmera, David (oponent) ; Jendelová, Pavla (oponent)
Kůže je nejrozsáhlejší orgán lidského těla, který hraje významnou roli v udržování homeostázy, a proto rozsáhlá kožní poranění můžou způsobit vážné zdravotní komplikace. Užití auto-, alo- i xeno-transplantátů doprovázejí komplikace v podobě nedostatku náhradní tkáně a jejího odhojování. Proto se vytvoření artificiální kožní náhrady v laboratorních podmínkách zdá být jedním ze slibných způsobů hojení rozsáhlých ran. Tato práce je v první části zaměřena na zhotovení dvouvrstvé prevaskularizované kožní náhrady sestávající z kolagenového hydrogelu podloženého biodegradabilní nanovlákennou membránou. Druhá část této práce se pak zabývá odlišnou strategií, tedy vývojem dočasného krytu ran na bázi celulózy. Pro výzkum byly využity lidské kožní fibroblasty a keratinocyty, kmenové buňky tukové tkáně a endotelové buňky. Pro zlepšení adheze a růstu buněk byl povrch syntetických nanovlákenných membrán potažen vrstvami adhezních proteinů. Bylo zjištěno, že lidské fibroblasty a tukové kmenové buňky upřednostňují fibrinové nanovrstvy, zejména homogenní síť z fibrinu na povrchu podkladové membrány. Keratinocyty pak lépe adherují a také stratifikují na kolagenových podkladech. Tyto poznatky motivovaly další vývoj dvouvrstvých konstruktů, kde dermální fibroblasty migrovaly z nanovlákenných membrán potažených...
|
|
|
Computational Simulation of Mechanical Behaviour of Endothelial Cells
Jakka, Veera Venkata Satya ; Gumulec, Jaromír (oponent) ; Majer, Zdeněk (oponent) ; Matsumoto,, Takeo (oponent) ; Burša, Jiří (vedoucí práce)
Atherogenesis is the leading cause of death in the developed world, and is putting considerable monetary pressure on health systems the world over. The prevailing haemodynamic environment together with the local concentration of mechanical load play an important role in the focal nature of atherosclerosis to very specific regions of the human vasculature. In blood vessels, the endothelium, a thin monolayer of cells, lies at the interface between the bloodstream and the vascular wall. Dysfunction of endothelial cells is involved in major pathologies. For instance, atherosclerosis develops when the barrier and anti-inflammatory functions of the endothelium are impaired, allowing accumulation of cholesterol and other materials in the arterial wall. In cancer, a key step in the growth of a tumour is its vascularization, a process driven by endothelial cell migration. The mechanical environment of endothelial cells plays a key role in their function and dysfunction. Computational modelling can enhance the understanding of cell mechanics, which may contribute to establishing structure-function relationships of different cell types in different states. To achieve this, finite element (FE) models of endothelium cell are proposed in this thesis, i.e. a suspended cell model and adherent model elucidating the cell’s response to global mechanical loads, such as tension and compression, as well as a model of the cell with its natural shape inside the endothelial layer. They keep the central principles of tensegrity such as prestress and interplay between components, but the elements are free to rearrange independently of each other. Implementing the recently proposed bendo-tensegrity concept, these models consider flexural (buckling) as well as tensional/compressional behaviour of microtubules (MTs) and also incorporate the waviness of intermediate filaments (IFs). The models assume that the individual cytoskeletal components can change their form and organization without collapsing the entire cell structure when they are removed and thus, they enable us to evaluate the mechanical contribution of individual cytoskeletal components to the cell mechanics. The proposed models are validated with experimental results by comparison of their force-displacement curves. The suspended cell model mimics realistically the force-deformation responses during cell stretching and compression, and both responses illustrate a non-linear increase in stiffness with mechanical loads. The compression test of flat endothelial cell is simulated and compared with adherent cell test and its simulation. Then, the shear test of flat cell is simulated to assess its shear behaviour occurring in vascular wall due to blood flow. Then investigated the mechanical response of the flat cell within the endothelium layer under physiological conditions in arterial wall. Later, investigated the cell response in debonding during cyclic stretches using 3-D finite element simulations. The proposed models provide valuable insights into the interdependence of cellular mechanical properties, the mechanical role of cytoskeletal components in endothelial cells individually and synergistically, and the nucleus deformation under different mechanical loading conditions. Therefore, the thesis should contribute to the better understanding of the cytoskeletal mechanics, responsible for endothelial cell behaviour, which in turn may aid in investigation of various pathological conditions related to
|
|
|
Exprese vaskulárního endotelového růstového faktoru a jeho využití v cévním tkáňovém inženýrství
Mikulová, Barbora ; Konvalinka, Jan (vedoucí práce) ; Hlouchová, Klára (oponent)
Tato práce se zabývá expresí vaskulárního endotelového růstového faktoru (vascular endothelial growth factor, VEGF) a jeho využitím v tkáňovém inženýrství cévní stěny. V průběhu práce byla sledována interakce endotelových buněk s modifikovaným biomateriálem na bázi fibrinu, do kterého byl inkorporován růstový faktor cévního endotelu (VEGF-A121). Tato modifikace podpořila adhezi a růst endotelových buněk. Vaskulární endotelový růstový faktor VEGF-A121 je signální glykoprotein, který aktivuje transmembránové receptory na endotelových buňkách. VEGF-A121 je klíčovým regulátorem při vaskulogenezi, angiogenezi, proliferaci, migraci a přežití endotelových buněk. V rámci této práce byl tento protein heterologně exprimován s fúzním partnerem thioredoxinem v expresním systému E. coli Origami B (DE3). Rekombinantní VEGF-A121 byl navíc koexprimován s bakteriálními chaperony GroEL/GroES pro možné zvýšení jeho rozpustnosti a biologické aktivity. V další části této práce byla na povrchu polystyrenu katalytickým působením trombinu navázaným na adsorbovanou monovrstvu fibrinogenu připravena tenká fibrinová síť. Takováto síť byla dále obohacena o růstový faktor cévního endotelu (VEGF-A121), který do ní byl kovalentně inkorporován pomocí enzymové aktivity transglutaminasy (faktoru XIIIa). Poslední část je věnována...
|
|
|
Využití nanovlákenných nosičů pro regneraci cév
Bezděková, Dagmar ; Amler, Evžen (vedoucí práce) ; Holzerová, Kristýna (oponent)
Systémů pro cévní regeneraci bylo vyvinuto již mnoho, žádný však zatím není úspěšný v použití pro náhrady cév s průměrem menším než 6 mm. Syntetické materiály jako Dacron a ePTFE sice mají dobré výsledky v nahrazení velkých cév, u malých cév ale způsobují trombózu. Navíc nejsou degradabilní, takže neumožňují přirozenou remodelaci cévního systému. Navíc na tyto materiály neadherují endoteliální buňky, které jsou esenciální pro vytvoření přirozené antitrombogenní vrstvy, ani hladké svalové buňky. Xenogenní decelularizované štěpy jsou další, nesyntetickou alternativou pro vytváření náhrad. Příhodný detergent odstraní buňky dárce a zbude pouze extracelulární matrix, kde mohou být poté kultivovány hostitelské buňky. Nevýhodou xenogenních štěpů je náročnost na výchovu zvířecích donorů a porušení struktury extracelulární matrix po použití detergentu. Jako nejpříhodnější materiál se zatím jeví nosiče vytvořené elektrostatickým zvlákňováním. Relativně jednoduchý proces se může různými způsoby modifikovat a vytvoří se tak nosič, který strukturou připomíná extracelulární matrix. Velikou výhodou je možnost inkorporace bioaktivních látek do jádra vlákna, takže slouží jako atraktant pro cévní buňky, nebo jako antikoagulační faktory. V kombinaci s využitím progenitorových buněk se zdá být elektrostatické zvlákňování...
|
|
|
Vliv mezenchymálních buněk na revaskularizaci ostrůvků transplantovaných do extracelulární matrix
Hudzieczková, Aneta ; Girman, Peter (vedoucí práce) ; Černý, Jan (oponent)
Transplantace pankreatu představuje jedinou možnou dosavadní léčbu pro navození nezávislosti na exogenně podávaném inzulínu u pacientů s diabetem mellitem 1. typu. Hlavní limitací transplantací je však nedostatek dárcovských orgánů. Z tohoto důvodu je předmětem výzkumu příprava bioarteficiálních orgánů na základě buněčné terapie. Pro jejich přípravu se využívají části extracelulární matrix, jež se získávají decelularizací pankreatu. Takto připravená proteinová lešení jsou poté opět repopulována různými typy buněk. Extracelulární matrix poskytuje buňkám strukturální podporu, zprostředkovává signalizaci pro diferenciaci, proliferaci nebo migraci. Mezenchymální stromální buňky se využívají v klinické terapii, mají pozitivní vliv na regenerační procesy tkáně, modulační funkci extracelulární matrix, potlačují zánět a podporují angiogenezi. Decelularizacemi pankreatů jsme získali extracelulární matrix, které jsme osídlili ostrůvky a mezenchymálními buňkami, v druhém případě navíc i endoteliemi. Tyto bioarteficiální pankreaty (skelety) jsme poté transplantovali syngenním diabetickým potkanům do podkoží za účelem sledování revaskularizace ostrůvků. Na základě řezů explantovaných skeletů jsme zjistili, že bez přítomnosti endotelií v transplantovaném skeletu proběhla revaskularizace ostrůvků lépe. Klíčová...
|
|
|
Exprese vaskulárního endotelového růstového faktoru a jeho využití v cévním tkáňovém inženýrství
Mikulová, Barbora
Tato práce se zabývá expresí vaskulárního endotelového růstového faktoru (vascular endothelial growth factor, VEGF) a jeho využitím v tkáňovém inženýrství cévní stěny. V průběhu práce byla sledována interakce endotelových buněk s modifikovaným biomateriálem na bázi fibrinu, do kterého byl inkorporován růstový faktor cévního endotelu (VEGF-A121). Tato modifikace podpořila adhezi a růst endotelových buněk. Vaskulární endotelový růstový faktor VEGF-A121 je signální glykoprotein, který aktivuje transmembránové receptory na endotelových buňkách. VEGF-A121 je klíčovým regulátorem při vaskulogenezi, angiogenezi, proliferaci, migraci a přežití endotelových buněk. V rámci této práce byl tento protein heterologně exprimován s fúzním partnerem thioredoxinem v expresním systému E. coli Origami B (DE3). Rekombinantní VEGF-A121 byl navíc koexprimován s bakteriálními chaperony GroEL/GroES pro možné zvýšení jeho rozpustnosti a biologické aktivity. V další části této práce byla na povrchu polystyrenu katalytickým působením trombinu navázaným na adsorbovanou monovrstvu fibrinogenu připravena tenká fibrinová síť. Takováto síť byla dále obohacena o růstový faktor cévního endotelu (VEGF-A121), který do ní byl kovalentně inkorporován pomocí enzymové aktivity transglutaminasy (faktoru XIIIa). Poslední část je věnována...
|
|
|
Effect of soluble endoglin to endothelial cells in vitro
Klingová, Rebeka ; Fikrová, Petra (vedoucí práce) ; Doleželová, Eva (oponent)
Univerzita Karlova v Prahe Farmaceutická fakulta v Hradci Králové Katedra biologických a lekárskych vied Kandidát: Rebeka Klingová Školiteľ: PharmDr. Petra Fikrová, Ph.D. Názov diplomovej práce: Efekt solubilného endoglínu na endotelové bunky in vitro Cieľ práce: V diplomovej práci sme zisťovali účinky solubilného endoglínu na endotelové bunky pomocou zápalových markerov. Cieľom bolo poukázať na možnú spojitosť solubilného endoglínu s dysfunkciou endotelu. Metódy: Na štúdium dysfunkcie endotelu sme si vybrali ľudské endotelové bunky získané z pupočníkovej žily - HUVEC. Bunky boli ovplyvnené solubilným endoglínom v dvoch koncentráciách a v dvoch rôznych časových intervaloch. Výsledky sme hodnotili v štatistickom programe, porovnávaním kontrolnej skupiny s ovplyvnenými bunkami a dvoma koncentráciami navzájom. Analýzu expresie zápalových markerov sme vykonávali na úrovni mRNA pomocou metódy real-time PCR. Výsledky: Signifikantné zmeny v expresii markerov nastali pri cievnej a intracelulárnej adhéznej molekule pri obidvoch koncentráciách v porovnaní s kontrolou. Zvýšené hodnoty transkripcie boli aj v prípade cyklooxygenázy 2 v porovnaní s kontrolou a znížené hodnoty boli v prípade cadherínu 5. Záver: Zmeny v expresii markerov dysfunkcie endotelu nás vedú k možnému vplyvu solubilného endoglínu na...
|
host ::
RSS.