|
|
Impact of nanomaterials on mesenchymal stem cells and tissue regeneration
Echalar, Barbora ; Holáň, Vladimír (vedoucí práce) ; Hubálek Kalbáčová, Marie (oponent) ; Buchtová, Marcela (oponent)
Nanomateriály (NMs) jsou široce používány v lékařství pro své antimikrobiální vlastnosti. Jsou součástí antibakteriálních krytí, krémů, farmaceutických přípravků nebo přísad do léků a dalších zdravotnických produktů. Dopad NMs na lidský organismus však stale není zcela znám. Nanočástice (NPs) pronikají buněčnou membránou a vstupovat do intracelulárních kompartmentů včetně jádra. Různe typy NPs mohou mít odlišné vedlejší účinky na buněčné funkce. Poškození kmenových buněk nebo buněk imunitního systému může vést k pomalejší regeneraci a horšímu hojení ran. Současná aplikace NPs během terapie kmenovými buňkami by mohla snížit terapeutické schopnosti kmenových buněk. Jedním druhem kmenových buněk testovaných v současné době v klinických terapiích jsou mezenchymální kmenové buňky (MSCs). Proto jsme studovali vliv kovových nanočástic (tj. stříbra, oxidu mědnatého, oxidu zinečnatého a oxidu titaničitého) na charakteristiky a funkční vlastnosti myších MSCs. Analyzovali jsme vliv NPs na expresi fenotypových markerů, metabolickou aktivitu, diferenciační potenciál, expresi genů pro imunoregulační molekuly a na produkci cytokinů a růstových faktorů. Zjistili jsme, že všechny typy testovaných NPs měly negativní dopad na aktivitu MSCs a mohly tak ovlivnit regeneraci tkání. Zkoumali jsme také vliv NPs na produkci...
|
|
|
Growth factors in cultivated meat production
Janoušek, Jiří ; Rozbeský, Daniel (vedoucí práce) ; Mašek, Jan (oponent)
Rychlý rozvoj celosvětové produkce masa přináší závažné environmentální a etické problémy, které vytvářejí tlak na nalezení alternativ s menšími negativními dopady. Jako možné řešení se jeví kultivované maso vyrobené ze zvířecích buněk in vitro. Běžné techniky kultivace buněk s využitím fetálního bovinního séra (FBS) však nejsou pro tento účel dostatečně škálovatelné. V této práci je zdůrazněna zásadní úloha růstových faktorů pro nahrazení FBS se zaměřením na shrnutí stávající literatury týkající se jejich významu a potenciálu pro ekonomicky životaschopné masové využití. Dále jsou analyzovány popsané nároky různých typů buněk významných pro produkci kultivovaného masa na růstové faktory, jakožto i potenciální metody optimalizace výrobních procesů, aktivity či stability nejdůležitějších identifikovaných růstových faktorů. Závěrem jsou stručně prozkoumány alternativní přístupy k použití růstových faktorů. Cílem práce je poskytnout ucelený přehled o produkci a optimalizaci rekombinantních růstových faktorů v oblasti kultivovaného masa.
|
|
|
Issues of the algae Chlorella production in flow bioreactors
Jankovičová, Kristína ; Lukavský,, Jaromír (oponent) ; Svěrák, Tomáš (vedoucí práce)
Microalgae invite the attention of scientists due to their unique properties, including their quick growth, accumulation of lipids and other valuable substances, fixation of carbon dioxide and treatment of wastewater. This master´s thesis is focused on the study of microalgae. The main goal is to understand and describe the process of microalgae cultivation, in order to optimize it. The theoretical part of this thesis deals with microalgae (mainly Chlorella sp.) characterization, its practical use and cultivation optimization in order to obtain the highest concentration of biomass. The experimental part is divided into three tasks. Aim of the first task was the comparison of the course of autotrophic and heterotrophic cultivation of various strains of Chlorella and Coccomyxa microalgae, using three different cultivation media – synthetic medium for chlorella cultivation and natural fertilizer, Florium, used in two different concentrations (diluted 50 and 20 times). The highest Chlorella sp. biomass concentration of 7,10 g/l was achieved in the synthetic heterotrophic medium. Second task was focused on monitoring of the growth of algae Coccomyxa and Chlorella strain C1A, with respect to temperature and light intensity, using various combinations of these two important growth factors. Chlorella achieved its highest concentration of 11,46 g/l when grown at temperature of 33,5 °C and light intensity of 320 µE.m2.s1. The third and final task was to observe the growth of Dictiosphaerium chlerelloides microalgae on a flat cascade bioreactor. The experiment led to the discovery that these algae were able to grow at temperatures of around 10 °C, at which many well-known commercial algae, such as Chlorella sp. or Arthrospina sp., simply wouldn’t grow.
|
|
|
Problematika produkce řas rodu Chlorella v průtočných bioreaktorech
Jankovičová, Kristína ; Kaštánek,, Petr (oponent) ; Svěrák, Tomáš (vedoucí práce)
Bakalárska práca je zameraná na kultiváciu rias rodu chlorella. Teoretická časť práce pojednáva o charakteristike mikroriasy, jej využití a rôznych spôsoboch kultivácie. Zameriava sa na najdôležitejšie faktory ovplyvňujúce jej rast a porovnáva výsledky rôznych výskumov. V experimentálnej časti práce bol pozorovaný rast riasy v rôznych podmienkach. Bol porovnávaný priebeh kultivácie v autotrofnom a heterotrofnom médiu. Ďalej bol sledovaný rast organizmu v závislosti od teploty a intenzity svetla. Pokus bol prevedený v rôznych kombináciách týchto dvoch rastových faktorov. Výsledky experimentu boli zhodnotené pomocou stanovenia dosiahnutej koncentrácie biomasy a merania absorbancie za použitia spektrofotometrickej metódy.
|
|
|
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...
|
|
|
Differentiation of mesenchymal stem cells on fibrin assemblies supported by immobilized growth factors FGF2 and VEGF
Musílková, Jana ; Filová, Elena ; Kaplan, Ondřej ; Bačáková, Lucie
Bioartificial heart valves and vascular grafts prepared from decellularized tissues could be recellularized with bone marrow-derived mesenchymal stem cells (MSCs) that are able to differentiate into both smooth muscle cells and endothelial cells. MSCs differentiation is facilitated by sustained release of growth factors. In our study assemblies based on fibrin, fibrin with heparin, fibrin with adsorbed or covalently-immobilized vascular endothelial growth factor A165 (VEGF) or basic fibroblast growth factor (FGF-2) via binding to heparin attached to fibrin have been prepared and were evaluated for their stimulation of MSCs differentiation. We estimated the mRNA expression of endothelial marker CD31 (PECAM1), smooth muscle marker α-actin (ACTA2), osteoblast markers osteocalcin (BGLAP) and alkaline phosphatase (ALP). The gene expression was estimated using RT-PCR on days 1, 7 and 21 after seeding. The cell morphology and viability was evaluated by LIVE/DEAD staining. VEGF, both adsorbed and covalently bound, increased significantly the expression of smooth muscle marker α-actin. The mRNA expression of ACTA2 on day 7 and 21 raised more than 200 times in comparison to control samples (undifferentiated cells before seeding). The ACTA2 gene expression significantly exceeded the expression of all other evaluated genes at all time intervals. Moreover, on day 21, the late smooth muscle marker desmin (DES) was steeply rising in cells cultivated on assemblies containing heparin and covalently bound VEGF. The expression of osteocalcin was minimal. We conclude that fibrin assembly containing covalently bound VEGF is the most convenient for MSCs differentiation towards smooth muscle cells.
|
|
|
Moderní biomateriály pro regeneraci pojivových tkání
Hefka Blahnová, Veronika ; Filová, Eva (vedoucí práce) ; Maxová, Hana (oponent) ; Motlík, Jan (oponent)
Pojivové tkáně se typicky vyznačují velkým objemem mezibuněčné hmoty. Jejich hlavní funkcí je poskytovat mechanickou oporu a ochranu ostatním tělním orgánům. Tato práce je zaměřena na regeneraci tkáně kosti a chrupavky, potažmo osteochondrálního defektu. V rámci provedených experimentů byla sledována viabilita a diferenciace lidských kmenových buněk. V in vitro podmínkách byl testován PCL nosič s příměsí růstových faktorů, kolagenová pěna s biokeramikami, xenogenní kostní štěp s biomimetickými peptidy a titanový nosič s nanostrukturovaným povrchem. Vybraný bezbuněčný nosič byl následně implantován do osteochondrálního defektu králičího modelu, kde byla sledována míra regenerace poškozených tkání. In vivo byl hodnocen kolagenový nosič s příměsí PCL nanovláken a biokeramik obohacený o růstové faktory IGF-1, bFGF, TGFβ1 a BMP-2. Právě přídavek růstových faktorů se in vivo jevil jako ne příliš vhodný především z důvodu indukce patologické zánětlivé odpovědi. a to navzdory tomu, že v in vitro podmínkách vykazoval spíše pozitivní efekt. Rovněž biomimetické peptidové sekvence stimulovaly osteogenní diferenciaci lidských mezenchymálních kmenových buněk. V případě různých typů biokeramik kombinovaných s kolagenem i buňky reagovaly spíše na konkrétní kalcium fosfát, respektive hydroxyapatit, než na povrchové...
|
|
|
Diferenciace kmenových buněk na beta buňky, které produkují insulin
Leontovyč, Ivan ; Hodek, Petr (vedoucí práce) ; Lukšan, Ondřej (oponent)
Kmenové buňky slinivky břišní jsou schopné se diferencovat na -buňky produkující inzulín. Tyto buňky by tudíž mohli být vhodným zdrojem pro buněčnou terapii diabetu. Cílem této diplomové práce byl výzkum účinků čtyř různých růstových faktorů (LIF, noggin, TGF- a BMP-2) na diferenciaci kmenových buněk slinivky břišní směrem k -buňkám. Pro analýzu buněk vzniklých diferenciací byly použity průkazné metody (RT-PCR, nepřímá imunofluorescence a statické inkubace).
|
|
|
Změny v angiogenezi placenty a jejich vliv na opožděný intrauterinní růst plodu
Kudějová, Alena ; Švandová, Ivana (vedoucí práce) ; Magner, Martin (oponent)
Jakékoli patologické změny během normálního vaskulárního vývoje placenty mohou mít kritický dopad na růst a vývoj plodu. Důležitou roli ve formování vaskulárního systému placenty hraje proliferace a diferenciace několika typů buněk. Mezi hlavní faktory účastnící se cévního vývoje placenty patří buněčné elementy (např. trofoblast, buňky stromatu, haemangiogenní progenitory), extracelulární matrix), růstové faktory a cytokiny (např. VEGF, PIGF, Ang-1,2 a bFGF). Parciální tlak kyslíku v placentě, dostupnost živin a průtok krve placentou mohou dále ovlivnit i vnější faktory. Placentární ischemie vedoucí ke zhoršení průtoku krve placentou je nejčastější příčinou intrauterinní růstové retardace (IUGR). Vznik a vývoj IUGR je pak důsledkem nedostatečného prodlužování, větvení a rozšiřování kapilárních smyček během formování terminálních klků placenty. Publikované studie porovnávající roli růstových faktorů ve fyziologických těhotenstvích a těhotenstvích komplikovaných IUGR nedávají jednoznačné výsledky. Tato práce se formou přehledného článku zaměřuje na literární data týkající se placentární angiogeneze a jejích změn při vzniku intrauterinní růstové retardace. Klíčová slova: placenta, angiogeneze, IUGR, těhotenství
|
|
|
Příprava, charakterizace a testování krevních derivátů pro aplikace v regenerativní medicíně
Sovková, Věra ; Amler, Evžen (vedoucí práce) ; Kolářová, Hana (oponent) ; Vránová, Jana (oponent)
Trombocytární přípravky jsou pro široké spektrum bioaktivních látek vhodným produktem pro využití jednak jako doplňku pro kultivaci buněk in vitro, ale mohou být též využity při přípravě buněčných i bezbuněčných nosičů v různých odvětvích regenerativní medicíny. Cílem této práce bylo připravit několik typů krevních derivátů. U těchto přípravků byly dále sledovány koncentrace vybraných bioaktivních molekul. Následně byly tyto přípravky testovány in vitro a to buď samostatně nebo v kombinaci s nanovlákennými nosiči připravenými pomocí elektrostatického nebo odstředivého zvlákňování. Bylo zjistěno, že trombocytární přípravky obsahují v nejvyšších koncentracích chemokin RANTES a růstový faktor PDGF. Dále byl zjištěn obsah pro a protizánětlivých interleukinů a dalších růstových faktorů. Trombocytární lyzát je v 7% koncentraci schopen nahradit FBS v kultuře fibroblastů a keratinocytů. V dalších experimentech byly na nosiče připravené elektrostatickým i odstředivým zvlákňováním adherovány různé koncentrace trombocytů. Bylo zjištěno, že takto připravené nosiče podporují proliferaci i viabilitu všech testovaných buněk a to dávkově závislým způsobem. V posledním experimentu byly připraveny jednotlivé složky trombocytárního koncentrátu. Ty byly charakterizovány a byl sledován jejich vliv na buněčné kultury....
|
host ::
RSS.