velikost textu

The Cell-Nanomaterial Interactions and Their Application in Biomedicine

Upozornění: Informace získané z popisných dat či souborů uložených v Repozitáři závěrečných prací nemohou být použity k výdělečným účelům nebo vydávány za studijní, vědeckou nebo jinou tvůrčí činnost jiné osoby než autora.
Název:
The Cell-Nanomaterial Interactions and Their Application in Biomedicine
Název v češtině:
Interakce buněk s nanomateriály a jejich využití v biomedicíně
Typ:
Disertační práce
Autor:
Mgr. Lucie Ostrovská
Školitel:
RNDr. Marie Hubálek Kalbáčová, Ph.D.
Oponenti:
doc. RNDr. Martin Pešta, Ph.D.
RNDr. Mgr. Veronika Benson, Ph.D.
Id práce:
152080
Fakulta:
Lékařská fakulta v Plzni (LFP)
Pracoviště:
Ústav histologie a embryologie (14-40)
Program studia:
Anatomie, histologie a embryologie (P5112)
Obor studia:
-
Přidělovaný titul:
Ph.D.
Datum obhajoby:
27. 6. 2019
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Jazyk práce:
Angličtina
Abstrakt:
Abstrakt Nanomateriály vstoupily na pole medicíny již na počátku tisíciletí a od té do doby daly vzniknout řadě pokroků a novým možnostem v diagnostice, léčbě i regeneraci, čímž nadále umožňují rozvoj personalizované medicíny. Interakce v nano-měřítku umožňují dosud nepředstavitelné možnosti v ovlivňování procesů na molekulární úrovni. Nové perspektivy v aplikacích nanomateriálů zároveň zvyšují pozornost ohledně otázek bezpečnosti pro zdraví a životní prostředí. Ačkoliv se objevilo mnoho nových biomedicínských aplikací nanomateriálů, většina z nich se stále nachází ve fázi konceptu. Základní in vitro výzkum elementárních interakcí nanomateriálů s biologickým prostředím by tudíž měl být nezbytnou součástí jejich vývoje. Cílem této dizertační práce bylo popsat cytokompatibilitu a interakce dvou typů nanomateriálů s různými lidskými buňkami. Jako první byla testována vhodnost ultra-jemného titanu pro budoucí využití ve vývoji implantátů. Pozitivní efekt byl potvrzen především pro růst osteoblastů a materiál byl doporučen pro preklinické testování jako kostní či zubní implantát. Dále bylo popsáno několik druhů ultra-malých (˂ 5 nm) nanočástic o různém původu (křemík, zlato a platina) v různých podmínkách, abychom získali informace o jejich cytotoxicitě v závislosti na čase a koncentraci a také o jejich chování v buněčné kultuře. Tvorba proteinové vrstvy na povrchu nanočástic, která je běžným jevem v tekutinách biologického původu, se ukázala být zcela zásadním parametrem pro interakce s různými buněčnými typy. Pro následný výzkum byla navržena řada modifikací uvedených nanočástic s cílem zlepšit jejich chování v živém organismu. Tato práce objasňuje význam základního in vitro hodnocení nanomateriálů a zdůrazňuje potřebu interdisciplinární spolupráce v tomto komplexním tématu integrace nanotechnologií do biomedicíny.
Abstract v angličtině:
Abstract Nanomaterials entered the biomedicine already at the beginning of the millennium and they still bring new and unique advances and possibilities for treatment, diagnosis and regeneration, thus they continue to facilitate the development of personalized medicine. Interactions at nanoscale allow until then unconceivable opportunities to influence processes on molecular level. The completely new perspectives of nanomaterial applications jointly raise attention concerning health and environmental safety issues. Although a lot of novel biomedical applications of nanomaterials have emerged, the vast majority is still found to be at the stage of a concept. The consistent basic in vitro research of elemental interactions of nanomaterial with biological environment should represent an essential part of its development. The concern of this thesis was to describe the cytocompatibility and interactions of two types of nanomaterials with different human cells. First, ultra-fine grain titanium was tested for prospective use in implant development. We confirmed its positive effect mainly on the growth of osteoblasts and recommended the further pre-clinical trials of this material in a form of a bone or dental implant. Second, several types of ultra-small (˂ 5 nm) nanoparticles of different origin (silicon, gold and platinum) were described in various conditions to obtain information about their time- and concentration-dependent cytotoxic potential and behavior in cell culture. The formation of protein layer on nanoparticle surface, which naturally occurs in biological fluids, proved to be a crucial parameter for interactions with various cell types. For subsequent research, a series of modifications of mentioned nanoparticles were proposed in order to improve their performance in living organism. This thesis elucidates the importance of basic in vitro evaluation of nanomaterials and emphasizes the need of interdisciplinary cooperation in this complex topic of integration nanotechnology into biomedicine.
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce Mgr. Lucie Ostrovská 21.89 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce Mgr. Lucie Ostrovská 238 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky Mgr. Lucie Ostrovská 160 kB
Stáhnout Posudek vedoucího RNDr. Marie Hubálek Kalbáčová, Ph.D. 876 kB
Stáhnout Posudek oponenta doc. RNDr. Martin Pešta, Ph.D. 737 kB
Stáhnout Posudek oponenta RNDr. Mgr. Veronika Benson, Ph.D. 527 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby doc. RNDr. Pavel Fiala, CSc. 152 kB