|
|
Fluorescent Methods in Research of Eukaryotic Cells
Chmelíková, Larisa ; Babula, Petr (referee) ; Pešl,, Martin (referee) ; Provazník, Ivo (advisor)
Tato práce zkoumá aplikaci fluorescenčních metod používaných v in vitro studiích v oblasti regenerace srdeční tkáně. Konfokální fluorescenční mikroskopie je vhodnou mikroskopickou technikou pro výzkum v této oblasti, protože umožňuje vizualizaci 3D struktur a distribuce buněk ve 3D modelech. Používané fluorescenční markery by měly být dlouhodobě stabilní, biokompatibilní a netoxické pro živé buňky. V současné době je použití nanočástic jako superparamagnetické nanočástice oxidu železa (SPION) velmi populární; velké množství studií ukazuje, že jsou vhodné pro dlouhodobé experimenty. Tento výzkum využívá superparamagnetické maghemitové nanočástice svázaným rhodaminem na jejich povrchu (SAMN-R) a popisuje jejích excitační a emisní spektrum, velikost a lokalizaci vbuňkách. Stanovení toxicity bylo provedeno měřením reaktivních forem kyslíku (ROS) a nekvantitativním měřením pomocí fluorescenční mikroskopie bylo zjištěno, že hodnota dávky 20 µg·cm-2 je optimální pro aplikaci na živé buňky. Dále byl zkoumán vliv aplikace SAMN-R na buněčnou proliferaci a motilitu, kdy ve studii buněčné proliferace a scratch assay byla použita buněčná linie fibroblastů 3T3. Poté byla studována migrace jednotlivých buněk s použitím mezenchymálních kmenových buněk (MSCs), izolovaných zlidské tukové tkáně. Následná statistická analýza nepotvrdila, že by aplikace SAMN-R měla významný vliv na buněčnou proliferaci, kolektivní migraci nebo na migraci jednotlivých buněk. Lze tedy předpokládat, že SAMN-R jsou vhodným fluorescenčním markerem pro výzkum živých buněk, včetně experimentů voblasti regenerace tkáně. MSC buňky izolované z tukové tkáně mají velký potenciál v regeneraci srdeční tkáně. Jejich interakce s buněčnou linií srdečních svalových buněk HL-1 byly studovány pomocí scratch assay, kdy se tento model jeví jako nadějný a vhodný pro studium buněčných kontaktů a jejich roli přiregeneraci buněk.
|
|
|
Detection of cells in confocal microscopy images
Hubálek, Michal ; Štursa, Dominik (referee) ; Škrabánek, Pavel (advisor)
The goal of the thesis was to create an application that automatically detects healthy cardiomyocytes from images captured by a confocal microscope. The thesis was created based on the specific needs of researchers from the Slovak Academy of Sciences.The application will facilitate and increase the efficiency of their research,because until now they have to evaluate the images and search for suitable cells manually. The RetinaNet convolutional neural network is used for detection and has been implemented in a user-friendly desktop application. The application also automatically records and stores coordinates of detected cells which can be used for capturing cells in higher image quality. Another advantage of the developed application is its versatility, which allows to train detection on other data, making it applicable to other projects. The result of this work is a functional, standalone and intuitive application that is ready to be used by researchers.
|
|
|
Cell layer cultivation in the microfluidic system
Kachan, Ksenia ; Svoboda, Ondřej (referee) ; Chmelíková, Larisa (advisor)
The theoretical part of this thesis describes the principles of cell culture in vitro and modern in vitro models for endothelial cell layer cultivation. It also describes the principles of confocal and fluorescence microscopy. The practical part is dedicated to working with cell cultures and realization of experiment with cell cultivation in microfluidic system. Cell layer was photographed using laser confocal scanning microscope Leica TCS SP8 X during the entire experiment. For processing and analysis of the obtained images, an algorithm in the software MATLAB was proposed.
|
|
| |
|
|
Simulation of adhesion and transmigration imune-cells through capillary wall
Morgaenko, Katsiarina ; Čmiel, Vratislav (referee) ; Chmelíková, Larisa (advisor)
Teoretická část této práce obsahuje biofyzikální popis endoteliální vrstvy a transmigrace buněk přes tuto vrstvu. Dále popisuje charakteristiky všech důležitých komponent pro vytvoření modelu cévy in vitro (endoteliální buňky, kmenové buňky, leukocyty, Calcein AM, PKH26). Praktická část práce je věnována sestavení in-vitro modelů dvojrozměrných a trojrozměrných endoteliálních vrstev, jejich zobrazení pomoci mikroskopu a testování interakce leukocytů a kmenových buněk s těmito endoteliálními vrstvami. V závěru je navrhnut nejlepší tvar a velikost mikrofluidních systémů simulujících kapiláry.
|
|
|
Determination of the area ratio of tubular and surface membranes in cardiomyocytes
Hluší, Veronika ; Čmiel, Vratislav (referee) ; Chmelíková, Larisa (advisor)
This work contains a literature search regarding the function and structure of the tubular system of cardiomyocytes. Another theory includes the basic principle of fluorescence and a description of the fluorescence and confocal microscope. Next chapter describe the principle of isolation and subsequent staining of cardiomyocytes to obtain images of the tubular system is described. Next step is the implementation of a method for segmentation of the membrane and tubular system of cardiac cells and the application of this method to the obtained data.
|
|
|
Visualization of scalar fields by back-to-front method
Gurecká, Hana ; Druckmüller, Miloslav (referee) ; Martišek, Dalibor (advisor)
Diplomová práce je zaměřena na metody zobrazování skalárních dat v pevné datové mřížce, konkrétně dat získaných užitím fluorescenčního konfokálního mikroskopu. Teoretická část textu začíná představením fungování konfokálních mikroskopů a zasazení problematiky zkoumaných grafických metod do matematického kontextu. Následující kapitola se věnuje odvození integrálu pro zobrazování objemů a z něj vyplývající back-to-front metodu. Teoretická část je zakončena představením metod vhodných pro zobrazování trojrozměrných skalárních dat při použití back-to-front algoritmu. V praktické části je pak popsán implementovaný algoritmus.
|
|
| |
|
|
Measurement of Surface Texture Parameters of Products Using Contact and Non-contact Methods
Harčarík, Matej ; Hammer, Miloš (referee) ; Jankových, Róbert (advisor)
This master’s thesis includes an overview of profile method of surface texture evaluation according to ISO standards and VDA automotive standards, as well as an overview of areal method according to ISO 25178 standard series, which includes a proposal for improvement of czech terminology. Suitability of application of selected measurement methods for measurement of a portfolio of automotive parts was evaluated based on measurements carried out using a contact profiler, a coherence scanning interferometer and a confocal microscope. Further recommendations for practice in surface texture metrology were also formulated. A regression analysis of the relationship between values of selected profile surface texture parameters and their areal equivalents was also performed. Its results may aid the spread of areal surface texture evaluation in the industry.
|
|
|
Study of mesenchymal stem cell migration based on principles of chemotaxis
Pošustová, Veronika ; Skopalík, Josef (referee) ; Chmelíková, Larisa (advisor)
The purpose of this Master thesis is to verify migration of mesenchymal stem cells on the principle known as chemotaxis. First part of this study is focused on cell migration in order to explain the whole migration process. Next part describes various chemotaxis methods and selected studies dealing with clinical applications of mesenchymal stem cells in different medical and biomedical fields. The following step describes confocal microscopy, which is used for acquiring images of the cells. The experimental part is focused on cultivation of mesenchymal stem cells in a laboratory, which is necessary for cell vitality. Furthermore, there are designed two main experiments. Firstly there is a 2D experiment with adherent cells for chemotaxis using -Slide Chemotaxis. Secondly Transwell migration test is designed and executed. Finally, the acquired images from confocal microscope are used for image processing, which was done in Matlab R2020a programming environment. The result of this processing is evaluation of cell confluence and migration. In the end, experimental part of this study was optimized according to recommended studies. The results are summarized in the conclusion with proposal for improvements of those methods.
|
guest ::
