Stem cells and regenerative medicine - FV043

• Title: Kmenové buňky a regenerativní medicína
• Guaranteed by: Department of Histology and Embryology (15-140)
• Faculty: Faculty of Medicine in Hradec Králové
• Actual: from 2022
• Semester: summer
• Points: 0
• E-Credits: 2
• Examination process: summer s.:
• Hours per week, examination: summer s.:25/7, C [HS]
• Capacity: 38
• Min. number of students: 5
• 4EU+: no
• Virtual mobility / capacity: no
• State of the course: taught
• Language: Czech
• Teaching methods: full-time
• Teaching methods: full-time
• Note: course can be enrolled in outside the study plan; enabled for web enrollment
• Guarantor: prof. MUDr. Jaroslav Mokrý, Ph.D.; MUDr. Tomáš Soukup, Ph.D.
• Comes under: Volitelné předěmty CZ; Volitelné předměty CZ
• Pre-requisite : {Malá skupina pro FV043}
• Incompatibility : FV50044
• Interchangeability : FV50044
• Is incompatible with: FV50044
• Is interchangeable with: FV50044

Annotation

Last update: Markéta Ulrichová (17.01.2024)

Předmět navazuje na znalosti cytologie. Studenty seznamuje s diskutovanými tématy současnosti, jakými bezpochyby jsou: kmenové buňky, buněčné kultury v biomedicíně, buněčná terapie, regenerativní medicína, tkáňové inženýrství apod. V praktických cvičeních jsou studenti obeznámeni se základy práce v laboratoři tkáňových kultur a s detekčními metodami.

Entry requirements

Last update: Markéta Ulrichová (17.01.2024)

Přihlásit se mohou studenti, kteří absolvovali Histologii I.

(Doporučujeme se přihlásit po absolvování kompletního curicula histologie, embryologie a lékařské biologie.)

Aim of the course

Last update: Markéta Ulrichová (17.01.2024)

Výstupy:

1. student získá teoretické znalosti o dynamicky se rozvíjejícím oboru biologie kmenových buněk a regenerativní medicíny včetně úzce souvisejících oblastí tkáňového inženýrství, metod IVF a buněčné terapie.
2. student se v praktické části seznámí s metodami izolace a kultivace kmenových buněk, dále s detekčními metodami, metodami kryokonzervace a základními postupy v laboratoři tkáňových kultur.

Requirements to the exam

Last update: Markéta Ulrichová (17.01.2024)

Zápočet:

Pro získání zápočtu musí studenti jednou za semestr připravit přednášku na zadané téma a odevzdat vypracovaný protokol měření viability kmenových buněk. Dalším předpokladem je účast na přednáškách a praktických cvičeních; případné absence lze nahradit vypracováním eseje na zmeškané téma.

Syllabus

Last update: Markéta Ulrichová (17.01.2024)

Vyučující:

• prof. MUDr. Stanislav Filip, Ph.D.
• prof. MUDr. Jaroslav Mokrý, Ph.D.
• prof. MUDr. Pavel Žák, Ph.D.
• MUDr. Tomáš Soukup, Ph.D.
• doc. MUDr. Jakub Suchánek, Ph.D.

Přednášky:

1. Úvod do studia regenerativní medicíny, regenerace a reparace. Buněčná terapie. Kmenové buňky - úvod, základní pojmy. Plasticita kmenových buněk. Etika a morální aspekty kmenových buněk. Referáty.
2. Pluripotentní kmenové buňky, ES buňky, iPS buňky. Epitelové kmenové buňky. Nádorové kmenové buňky. Svalové kmenové buňky a regenerace svalových tkání. Referáty.
3. Neurální kmenové buňky. Niché neurálních kmenových buněk - mikroskopování. Regenerace nervového systému. Míšní poranění. Referáty.
4. Endotelové progenitorové buňky. Hemopoetické kmenové buňky. Hematologické aplikace, transplantace kostní dřeně. Referáty.  
5. Mezenchymové kmenové buňky. Kmenové buňky zubní pulpy. Separační techniky. Mezibuněčné interakce. Růstové faktory. Referáty.
6. Nosiče (2D, 3D) - přírodní, artificiální. Enkapsulace. Nanotechnologie. Migrace buněk. Diferenciace buněk. Buněčné transplantace. Tkáňové inženýrství kostní a chrupavčité tkáně; aplikace v ortopedii.

Praktická cvičení a semináře:

1. Tkáňové inženýrství. Niché kmenových buněk - vyšetření histologických preparátů. Provoz laboratoře tkáňových kultur. Hygienický režim. Materiálně-technické zabezpečení. Příprava pufrů a transportních médií, nácvik práce s mikropipetami. Mikroskop s fázovým kontrastem.
2. Základy kultivace lidských buněk. Izolace buněk z lidských / živočišných tkání. Techniky enzymatické disociace. Počítání buněk. Kryokonzervace. Matematika v laboratoři - počet populačních zdvojení, kinetika.
3. Izolace buněk. Primokultury. Pasážování. Kultivační povrchy. Základní biologické charakteristiky a jejich stanovení. Separace buněk. Gradientová centrifugace (Ficoll, Percoll). Metodiky imunomagnetické separace.
4. Kultivační protokoly. Diferenciace buněk in vitro. Analýza extracelulární matrix diferencovaných buněk. Protokol fenotypizace.
5. Návštěva laboratoře pro kultivace kmenových buněk Test viability buněk. Příprava buněk pro analýzu v průtokové cytometrii

Literature

Last update: Markéta Ulrichová (17.01.2024)

Doporučená literatura:

1. Alberts et al. Molecular Biology of the Cell, W. W. Norton & Company; Sixth edition (November 18, 2014), ISBN 9780815344322
2. Atala et al. Handbook of Stem Cells, Academic Press; 2 edition (October 8, 2012), ISBN 9780123859426
3. Wingard et al. Hematopoietic Stem Cell Transplantation: A Handbook for Clinicians, 2nd edition, American Association of Blood Banks (AABB); 2nd edition (January 28, 2015), ISBN 1563958767
4. Clark et al. The Molecular and Cellular Biology of Wound Repair, Springer; 1988 edition (October 24, 2012), ISBN 146135725X
5. Zhou et al. Mammalian Cell Cultures for Biologics Manufacturing (Advances in Biochemical Engineering/Biotechnology), Springer; 2014 edition (January 16, 2014), ISBN 364254049X
6. Bronzino et al. The Biomedical Engineering Handbook: Four Volume Set, CRC Press; 4 edition (April 10, 2015), ISBN 1439825335
7. Ratner et al. Biomaterials Science: An Introduction to Materials in Medicine, Academic Press; 3 edition (November 8, 2012), ISBN 9780123746269
8. Frank H. Stephenson Calculations for Molecular Biology and Biotechnology, Academic Press, Elsevier Science 2003, ISBN 0-12-665751-3
9. Filip, S., Mokrý, J., Hruška, I. Kmenové buňky - Biologie, medicína, filozofie, Galén, Praha 2006