Využití kmenových buněk v inženýrství kostní tkáně

• Název práce v češtině: Využití kmenových buněk v inženýrství kostní tkáně
• Název v anglickém jazyce: Application of the stem cells in bone tissue engineering
• Klíčová slova: ASCs, slitina Ti-6Al-4V, buněčná adheze, osteogenní diferenciace, FGF-2
• Klíčová slova anglicky: ASCs, Ti-6Al-4V alloy, cell adhesion, osteogenic differentiation, FGF-2
• Akademický rok vypsání: 2014/2015
• Typ práce: diplomová práce
• Jazyk práce: čeština
• Ústav: Katedra buněčné biologie (31-151)
• Vedoucí / školitel: doc. MUDr. Lucie Bačáková, CSc.
• Řešitel: skrytý - zadáno vedoucím/školitelem, čeká na schválení garantem
• Datum přihlášení: 22.11.2014
• Datum zadání: 24.11.2014
• Datum odevzdání elektronické podoby: 30.04.2016
• Datum proběhlé obhajoby: 01.06.2016
• Oponenti: Mgr. Adam Eckhardt, Ph.D.

Předběžná náplň práce

Tato diplomová práce bude zaměřena na oblast tkáňového inženýrství a tkáňových náhrad, konkrétně přípravy bioarteficiálních náhrad kostí a testování vhodnosti používaných kovových materiálů s novými povrchovými úpravami pro růst kmenových buněk kostní dřeně. Získaných poznatků by mohlo být v budoucnosti využito v regenerativní medicíně pro co nejlepší nahrazení přirozené kosti pacienta a její regeneraci u léčby běžného opotřebení pohybového aparátu či poškození kosti při úrazech. Uvedený výzkum je zároveň velmi důležitý pro studium mechanismů adheze, proliferace a fenotypického vyzrávání buněk na molekulární úrovni. Zmíněné etapy buněčného růstu závisí na vhodném nosiči buněk, zvaném „scaffold“ neboli „lešení“. V organismu je takovým přirozeným „lešením“ extracelulární matrix, jejímž analogem je umělý materiál – v případě kostí nebyl dosud překonán kov, zejména pro zátěžové aplikace. Budeme proto používat slitiny titanu (například Ti-6Al-4V, užívanou v současné klinické praxi) s nastavitelnými specifickými vlastnostmi pro optimální adhezi a růst buněk, jako je drsnost, smáčivost, antikorozivnost, elektrický náboj, a v neposlední řadě i se žádoucími vlastnostmi mechanickými. Proto budou vzorky fyzikálně i chemicky upraveny (například anodickou oxidací, nanášením uhlíkových vrstev či leštěním). Adheze, růst, diferenciace, viabilita a enzymatická aktivita kmenových buněk získaných z kostní dřeně či tukové tkáně (ve spolupráci s nemocnicí Na Bulovce) v kulturách na vzorcích bude dále porovnávána s chováním dvou buněčných linií lidských osteoblastů, a sice MG 63 SaOS-2, které jsou komerčně dostupné a osvědčily se při testování biokompatibility různých typů materiálů vyvíjených pro kostní náhrady.
Práce bude realizována na Odd. biomateriálů a tkáňového inženýrství Fyziologického ústavu AV ČR pod vedením doc. MUDr. Lucie Bačákové, CSc. Práce bude podporována grantem TAČR (č. TA04011214). Studentka je také součástí týmu nově podávaného grantu „Využití kmenových buněk tukové tkáně získané liposukcí v tkáňovém inženýrství“