|
|
The effect of variations in GRIN genes on the biogenesis and functional properties of the NMDA receptor
Kuchtiak, Viktor ; Balík, Aleš (vedoucí práce) ; Rozbeský, Daniel (oponent) ; Ladislav, Marek (oponent)
Exprese a aktivita ionotropních glutamátových receptorů řídí přenos signálu na excitačních synapsích v centrálním nervovém systému. Hlavní skupinou jsou pro vápník propustné NMDA receptory, jež jsou důležité pro různé formy synaptické plasticity, klíčového mechanismu v procesu učení a tvorby paměti. NMDA receptory jsou heterotetramerní komplexy a jsou zastoupeny třemi typy podjednotek: GluN1, GluN2A-D a GluN3A-B. Každá podjednotka se skládá ze čtyř domén, přičemž intracelulární C-terminální doména tvoří až polovinu celé podjednotky NMDA receptoru (GluN2A/2B). Řada důkazů ukazuje na to, že hypofunkce NMDA receptorů hraje důležitou roli v patogenezi neuropsychiatrických poruch, včetně schizofrenie. Schizofrenie se vyznačuje vysokou mírou dědičnosti, avšak její genetické pozadí není zatím dostatečně dobře probádáno. Předchozí studie identifikovaly v lidském genomu několik jednotlivých lokusů, které přispívají k náchylnosti k onemocnění, včetně GRIN genů kódujících NMDA receptory. Pomocí sekvenování jsem v kohortě pacientů postižených schizofrenií a kontrolních subjektů identifikovali a anotovali genetické varianty ve všech genech GRIN. Předložená disertační práce je zaměřena na funkční analýzu genetických variací v oblastech kódujících promotory a intracelulární domény receptorů. Genetické variace v...
|
|
|
Mikroelektrodová pole pro bioelektroniku
Bráblíková, Aneta ; Vala, Martin (oponent) ; Salyk, Ota (vedoucí práce)
Organické elektronické biosenzory jsou vyvíjené jako vhodná zařízení, která dokážou přeměnit elektrochemické procesy uvnitř buněčné membrány na elektronický signál a umožňují sledovat aktivitu excitabilních buněk a tkání jak in vitro, tak in vivo a představují tak hodnotné doplnění k současným metodám monitorování buněčné aktivity. V rámci této práce se soustředíme na výrobu elektrofyziologických snímačů na bázi organických polovodičů tištěné metodou materiálového tisku. Aktivní součástí zařízení jsou mikroelektrodová pole (MEA), která jsou schopna nejen sledovat buněčnou aktivitu, ale rovněž dokážou buňky stimulovat elektrickými pulzy. Navržená platforma bude určená k testování cytotoxicity potenciálních léčiv, zejména na srdečních buňkách (kardiomyocytech). Experimentální část se zabývá konkrétními výrobními postupy platforem, které byly připravované v laboratoři s důrazem kladeným na biokompatibilitu a vodivost zařízení.
|
|
|
Optimalizace tiskových metod přípravy organických polovodivých vrstev
Ehlich, Jiří ; Vala, Martin (oponent) ; Salyk, Ota (vedoucí práce)
Elektrofyziologické biosenzory umožňují moderním způsobem sledovat elektrické aktivity biologických struktur jak in-vitro, tak in-vivo a představují cenné doplnění k současným metodám pozorování buněčné aktivity. V rámci této práce se soustředíme na výrobu a optimalizaci procesů materiálového tisku organických elektrochemických tranzistorů (OECT) na bázi polovodivého polymeru PEDOT:PSS jakožto biosenzorů schopných převodu elektrochemických procesů uvnitř buněčné membrány na elektrický signál. Připravené senzory budou určeny k testování cytotoxicity chemických látek a potenciálních léčiv na srdečních buňkách (kardiomyocytech). Hlavní benefity OECT tkví v jejich zvýšené citlivosti díky schopnosti lokálně zesilovat signál, lepšímu poměru signál šum a skvělé biokompatibilitě. Jejich výroba je jednoduchá a levná díky nenáročné výrobní technologii a materiálům zpracovatelným za pokojových teplot.
|
|
|
Časově-frekvenční analýza elektrogramů
Doležal, Petr ; Ronzhina, Marina (oponent) ; Kolářová, Jana (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá časově-frekvenční analýzou elektrogramů měřených na izolovaných srdcích morčat perfundovaných podle Langendorffa. Časově-frekvenční analýza je založena na algoritmech Matching Pursuit a Wigner-Villovy distribuce. V teoretické části práce jsou popsány základy elektrokardiografie, měření na izolovaných srdcích, teorie aproximační metody Matching Pursuit a její kombinace s Wigner-Villovou distribucí zobrazující spektrum hustoty energie signálu. Také jsou představeny další běžné přístupy časově-frekvenční analýzy včetně teorie spojité vlnkové transformace. Uvedené algoritmy byly otestovány na souboru elektrogramů, u kterých byla v rámci měření vyvolána ischemie a následně reperfuze. Navržená metoda umožňuje rychlou detekci ischemie bez jakékoli apriorní znalosti signálu, a taktéž slouží jako nástroj k rozměření významných bodů a intervalů elektrogramu. V závěru práce byla prezentována úspěšnost metody a diskutovány možnosti jejího využití.
|
|
|
Elektrostimulační metoda prodloužení života kardiomyocytů
Čermáková, Adéla ; Smital, Lukáš (oponent) ; Čmiel, Vratislav (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá elektrofyziologií srdečních buněk, jejich elektrostimulací a návrhem stimulačního zařízení pro prodloužení jejich života. V první části se zaměřuje na akční potenciál obecně ve svalových buňkách, následuje pak rozbor průběhu a vlastností akčního potenciálu v kardiomyocytech. V další části je uveden postup izolace a proces změn, které vedou ke smrti buněk a návrh metody, která by tento proces měla eliminovat. Součástí práce je také program pro vyhodnocení snímků získaných během elektrostimulačního procesu.
|
|
|
Expertní systém pro vyhodnocení typu arytmie při katétrové radiofrekvenční ablaci srdečních arytmií
Šromová, Michaela ; Provazník, Ivo (oponent) ; Sekora, Jiří (vedoucí práce)
Teoretická část diplomové práce obsahuje stručný popis anatomie a elektrofyziologie srdce, povrchového a intrakardiálního elektrokardiogramu. Práce dále popisuje různé typy srdečních tachykardií, jejich diferenciální diagnostiku a expertní systém. V praktické části práce jsou uvedeny a popsány stromové diagramy popisující programové řečení expertního systému. Následně je zde popsána klasifikace srdečního rytmu užitím expertního systému u 3 typických tachykardií, kde se nachází výpis otázek pokládaných expertním systémem uživateli. Odpovědi na pokládané otázky jsou zdůvodněny v textu a znázorněny na ukázkách intrakardiálních EKG záznamů. Expertní systém byl ověřen při katetrizačních výkonech na 26 pacientech (hodnocených srdečních rytmů bylo 34). Klasifikace typu srdečního rytmu expertního systému a lékaře se shodovala ve 100 % z testovaných případů.
|
|
|
Elektrostimulační metoda prodloužení života kardiomyocytů
Čermáková, Adéla ; Ronzhina, Marina (oponent) ; Čmiel, Vratislav (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá elektrostimulací kardiomyocytů a návrhem kompletního stimulačního zařízení pro jejich kultivaci a stimulaci. V úvodu se zabývá elektrofyziologií myocytů, následně potom problematikou elektrostimulace a zachování jejich původní morfologické i fyziologické struktury. V následující části je navrženo a sestrojeno stimulační zařízení, které má zlepšit viabilitu buněk. Stimulace probíhala za různých podmínek a míra úspěšnosti je dána počtem buněk, které přežily.
|
|
|
Hodnocení srdečních arytmií
Šromová, Michaela ; Kozumplík, Jiří (oponent) ; Provazník, Ivo (vedoucí práce)
Obsahem práce je stručný popis anatomie a elektrofyziologie srdce. Práce dále popisuje elektrokardiogram a různé typy srdečních arytmií s popisem jejich léčby. V další části je uveden návrh programu pro klasifikaci vybraných typů arytmií a tři možnosti klasifikace rytmu, a to pomocí délky RR intervalů, označení extrémů P vln a detekce R kmitů, poslední metoda je založena na rozměření délek intervalů a výšek amplitud. Praktickou částí této práce bylo vytvoření klasifikátoru rytmu s přiřazováním vhodné léčby arytmiím, ověření jeho funkce na signálech z dostupné knihovny arytmií a jeho vyhodnocení.
|
|
|
Extraction of spontaneously occurring activity patterns from an electrophysiological signal
Voldřich, Matěj ; Korvasová, Karolína (vedoucí práce) ; Riedlová, Kamila (oponent)
Pro vyvolání smysluplných vjemů pomocí kortikální zrakové protézy je nutné porozumět funkční architektuře neuronové sítě v místě implantátu. U nevidomého jedince však nelze měřit funkční vlastnosti neuronů záznamem reakcí na vizuální podněty a informace lze získat pouze ze spontánní akt- ivity. Ukázalo se, že spontánní aktivita v primární zrakové kůře (V1) an- estetizovaných primátů kóduje informace o lokálnífunkčníarchitektuře neur- onové sítě. Konkrétně bylo dosaženo odvození mapy orientačních preferencí ze spontánní aktivity u zvířat za použití invazivních zobrazovacích tech- nik, které nejsou určeny pro aplikace u lidí. Zda je stejné odvození možné s prostorově řídkými elektrofyziologickými záznamy z mikroelektrodového pole, které je v současnosti používáno jako kortikální vizuální protéza, není jasné. Cílem této práce je použít algoritmus pro odvození mapy orientací ze spontánní aktivity a porovnat výsledky pomocí čtyř různých proměnných extrahovaných ze signálu nahraného pomocí intrakraniálních mikroelektro- dových polí u bdělých makaků. 1
|
|
|
Functional and pharmacological properties of GluN1/GluN2 and GluN1/GluN3 subtypes of NMDA receptors
Kolcheva, Marharyta ; Horák, Martin (vedoucí práce) ; Bohačiaková, Dáša (oponent) ; Balaštík, Martin (oponent)
(CZ) N-methyl-D-aspartátové receptory (NMDAR) jsou ionotropní glutamátové receptory, které hrají klíčovou roli v excitačním synaptickém přenosu v centrálním nervovém systému (CNS) savců. Zvýšená ale i snížená aktivita NMDAR může způsobit široké spektrum patologických stavů a psychiatrických poruch jako například Alzheimerovu chorobu, Parkinsonovu chorobu, Huntingtonovu chorobu, epilepsii nebo schizofrenii. NMDAR tvoří heterotetramerní komplexy složené z podjednotek GluN1, GluN2(A-D) a/nebo GluN3(A, B). Různé podtypy NMDAR mohou mít rozdílný vliv na patogenezi onemocnění, a proto je zásadní zkoumat specifickou roli jednotlivých podjednotek v regulaci normálního fungování NMDAR. Regulace NMDAR probíhá na různých úrovních, od raného zpracování, včetně syntézy, sestavení, kontroly kvality v endoplazmatickém retikulu (ER) a přesunu na povrch buňky až po internalizaci, recyklaci a degradaci receptoru. V této disertační práci jsme se zaměřili především na určení role extracelulárních a transmembránových oblastí různých podtypů NMDAR na regulaci jejich funkce. Konkrétně jsme pomocí elektrofyziologických a mikroskopických metod na buňkách HEK293 a kultivovaných hipokampálních neuronech zkoumali: (i) vliv N- glykosylace a různých lektinů na regulaci funkčních vlastností receptorů GluN1/GluN3; (ii) vliv...
|
host ::
RSS.