|
|
Stimulation of mesenchymal stem cells osteogenic differentiation using perfusion bioreactor
Šljivnjak, Erna ; Rampichová, Michala (vedoucí práce) ; Rösel, Daniel (oponent)
Kostní buňky jsou in vivo vystaveny neustálým chemickým a mechanickým podnětům, způsobených prouděním intersticiální tekutiny. V in vitro prostředí je možné napodobit účinky intersticiální tekutiny a podmínky tvorby kostní tkáně pomocí perfúzního bioreaktoru. Perfuze média přes tkáňový nosič zlepšuje transport živin a současně vytváří smykové tření, napodobující in vivo podmínky. Tato práce zkoumala účinky rychlostí perfuzního toku na buněčnou životaschopnost, proliferaci, migraci a osteogenní diferenciaci lidských mezenchymálních kmenových buněk kultivovaných v 3D vlákenných nosičích připravených z poly-ε-kaprolaktonu. Nosiče byly vystaveny perfuzi po dobu 21 dnů při průtokových rychlostech 1, 3 a 5 ml/min a byly porovnány s nosiči kultivovanými ve statických podmínkách. Buňky kultivované při průtoku 1 ml/min vykazovaly ve srovnání se statickou kulturou vyšší životaschopnost, měly zvýšenou expresi osteogenního markeru kolagenu typu I a nejvyšší aktivitu alkalické fosfatázy. Nejvyšší buněčná proliferace ve srovnání se statickou kulturou byla sledována při průtoku 3 ml/min. Buňky kultivované v bioreaktoru pod průtokem 5 ml/min se v žádném ze zkoumaných parametrů významně nelišily od statické kultury. Migrace buněk do nosičů po vystavení perfuznímu proudění nebyla sledována. Tato data potvrzují, že...
|
|
|
Vliv peptidů na osteogenní diferenciaci mesencyhmálních kmenových buněk
Lukášová, Věra
Vytvořením bioaktivního buněčného nosiče napodobujícího vlastnosti kostní ECM by bylo možné navodit osteogenní diferenciaci mesenchymálních kmenových buněk nejen za pomoci osteogenních suplementů, ale právě díky diferenciačním peptidům aktivujícím vhodné signální dráhy vedoucí k diferenciaci buněk. Cílem práce bylo ověření efektu vybraných diferenciačních peptidů na adhezi, metabolickou aktivitu, proliferaci a osteogenní diferenciaci prasečích MSC. Byly vybrány čtyři peptidy s aminokyselinovou sekvencí DGEA, IAGVGGEKSGGF, GQGFSYPYKAVFSTQ a KIPKASSVPTELSAISTLYL. Tyto peptidy byly, popořadě, odvozeny ze sekvencí vázajících buněčné receptory z kolagenu I, kolagenu III, kostního morfogenetického proteinu 7 (BMP-7) a z BMP-2. Připraveny byly buněčné nosiče z poly-ε-kaprolaktonu (PCL), což je biokompatibilní a biodegradabilní polymer vhodný pro kultivaci buněk. V průběhu experimentu byly buňky na takto připravených nosičích kultivovány tři týdny. K buňkám byly přidávány různé koncentrace diferenciačních peptidů. V případě kultivace buněk v bazálním médiu s přídavkem diferenciačních peptidů nebyl pozorován vliv na adhezi, metabolickou aktivitu či proliferaci prasečích mesenchymálních kmenových buněk. Pouze v případě skupin s použitými peptidy odvozenými z BMP-2 a BMP-7 bylo pozorováno vyšší množství...
|
|
|
Vliv peptidů na osteogenní diferenciaci mesencyhmálních kmenových buněk
Lukášová, Věra
Vytvořením bioaktivního buněčného nosiče napodobujícího vlastnosti kostní ECM by bylo možné navodit osteogenní diferenciaci mesenchymálních kmenových buněk nejen za pomoci osteogenních suplementů, ale právě díky diferenciačním peptidům aktivujícím vhodné signální dráhy vedoucí k diferenciaci buněk. Cílem práce bylo ověření efektu vybraných diferenciačních peptidů na adhezi, metabolickou aktivitu, proliferaci a osteogenní diferenciaci prasečích MSC. Byly vybrány čtyři peptidy s aminokyselinovou sekvencí DGEA, IAGVGGEKSGGF, GQGFSYPYKAVFSTQ a KIPKASSVPTELSAISTLYL. Tyto peptidy byly, popořadě, odvozeny ze sekvencí vázajících buněčné receptory z kolagenu I, kolagenu III, kostního morfogenetického proteinu 7 (BMP-7) a z BMP-2. Připraveny byly buněčné nosiče z poly-ε-kaprolaktonu (PCL), což je biokompatibilní a biodegradabilní polymer vhodný pro kultivaci buněk. V průběhu experimentu byly buňky na takto připravených nosičích kultivovány tři týdny. K buňkám byly přidávány různé koncentrace diferenciačních peptidů. V případě kultivace buněk v bazálním médiu s přídavkem diferenciačních peptidů nebyl pozorován vliv na adhezi, metabolickou aktivitu či proliferaci prasečích mesenchymálních kmenových buněk. Pouze v případě skupin s použitými peptidy odvozenými z BMP-2 a BMP-7 bylo pozorováno vyšší množství...
|
|
|
Využití kmenových buněk v inženýrství kostní tkáně
Kročilová, Nikola ; Bačáková, Lucie (vedoucí práce) ; Eckhardt, Adam (oponent)
Problémy spojené s pohybovým aparátem, ať už se jedná o vrozené vady, fraktury, opotřebení věkem či poškození kostní tkáně vlivem zánětlivých a nádorových onemocnění, v ortopedii neustále přibývají. Ne vždy je kostní tkáň schopna dostatečné regenerace pro udržení její fyziologické funkce v organismu. Z tohoto důvodu je použití kostních náhrad nezbytné a v dnešní době již zcela běžné. I navzdory intenzivnímu výzkumu a testování celé řady potenciálních biomateriálů a jejich kombinací, je použítití kovových materiálů pro výrobu kostních implantátů dnes zlatým standardem. Ke komerčně používaným kovovým materiálům patří slitina titanu Ti-6Al-4V, která je známá svou vysokou mechanickou a chemickou odolností a dobrou biokompatibilitou. Pro dobré přijetí kostního implantátu organismem pacienta je klíčová jeho schopnost osteointegrace do okolní kostní tkáně. Tato schopnost, je zejména v případě kovů, velmi dobře ovlivnitelná povrchovou strukturou materiálu. Jak známo z předchozích studií, povrchová topografie materiálu je důležitým faktorem ovlivňujícím adhezi a proliferaci kostních buněk, a tyto buňky jsou schopné velmi dobře rozlišovat mezi různými stupni drsnosti materiálu. Z tohoto důvodu jsme se i my zaměřili na studium vlivu povrchových úprav kovových materiálů (tj. drsnosti, smáčivosti a polarity) k...
|
|
|
Růstové faktory a jiné bioaktivní látky pro indukci osteogenní diferenciace mezenchymálních kmenových buněk
Blahnová, Veronika ; Rampichová, Michala (vedoucí práce) ; Vandrovcová, Marta (oponent)
Hlavní funkcí mezenchymálních kmenových buněk v organismu je zajišťovat obnovu a regeneraci poškozených tkání. Je jim přisuzována schopnost diferencovat do tkání původem z mezodermu, kam kromě jiného patří i pojiva. Díky této vlastnosti jsou objektem intenzivního zkoumání. Jednotlivé směry diferenciace je možné navodit působením specifických polypeptidů, tzv. růstových faktorů. V oblasti tkáňového inženýrství jsou růstové faktory využívány k indukci a urychlení procesů hojení. Mohou být inkorporovány do nanovlákenného nosiče vkládaného do místa defektu. Buňky v této oblasti by tak byly stimulovány jednak okolním mikroprostředím a zároveň by byl zajištěn přísun růstových faktorů ovlivňujících metabolismus, motilitu a diferenciaci buněk. K navození osteogenní diferenciace lidských MSC byly použity růstové faktory TGF-β, bFGF, HGF, IGF-1, VEGF a BMP-2 a organická kyselina taurin. Po dobu 21 dní trvajících experimentů byly tyto látky přidávány k buňkám v různých kombinacích a v případě taurinu také ve dvou různých koncentracích. Buňky byly kultivovány na plastiku. Nejlepší efekt na buněčný metabolismus MSC hodnocený MTS testem měly růstové faktory TGF-β a bFGF přidávané do media buď samostatně nebo zkombinované. Metabolickou aktivitu naopak snižovaly VEGF, HGF a 20 mM taurin. Stimulační vliv na...
|
|
|
Vliv peptidů na osteogenní diferenciaci mesencyhmálních kmenových buněk
Lukášová, Věra ; Amler, Evžen (vedoucí práce) ; Filová, Elena (oponent)
Vytvořením bioaktivního buněčného nosiče napodobujícího vlastnosti kostní ECM by bylo možné navodit osteogenní diferenciaci mesenchymálních kmenových buněk nejen za pomoci osteogenních suplementů, ale právě díky diferenciačním peptidům aktivujícím vhodné signální dráhy vedoucí k diferenciaci buněk. Cílem práce bylo ověření efektu vybraných diferenciačních peptidů na adhezi, metabolickou aktivitu, proliferaci a osteogenní diferenciaci prasečích MSC. Byly vybrány čtyři peptidy s aminokyselinovou sekvencí DGEA, IAGVGGEKSGGF, GQGFSYPYKAVFSTQ a KIPKASSVPTELSAISTLYL. Tyto peptidy byly, popořadě, odvozeny ze sekvencí vázajících buněčné receptory z kolagenu I, kolagenu III, kostního morfogenetického proteinu 7 (BMP-7) a z BMP-2. Připraveny byly buněčné nosiče z poly-ε-kaprolaktonu (PCL), což je biokompatibilní a biodegradabilní polymer vhodný pro kultivaci buněk. V průběhu experimentu byly buňky na takto připravených nosičích kultivovány tři týdny. K buňkám byly přidávány různé koncentrace diferenciačních peptidů. V případě kultivace buněk v bazálním médiu s přídavkem diferenciačních peptidů nebyl pozorován vliv na adhezi, metabolickou aktivitu či proliferaci prasečích mesenchymálních kmenových buněk. Pouze v případě skupin s použitými peptidy odvozenými z BMP-2 a BMP-7 bylo pozorováno vyšší množství...
|
host ::
RSS.