velikost textu

Adhesion, growth and differentiation of osteoblasts and mesenchymal stromal cells on biocompatible nanomaterial surfaces

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:
Adhesion, growth and differentiation of osteoblasts and mesenchymal stromal cells on biocompatible nanomaterial surfaces
Název v češtině:
Adheze, růst a diferenciace osteoblastů a kmenových stromálních buněk na povrchu biokompatibilních nanomateriálů
Typ:
Disertační práce
Autor:
Mgr. Antonín Brož, Ph.D.
Školitel:
RNDr. Marie Hubálek Kalbáčová, Ph.D.
Oponenti:
doc. RNDr. Jan Černý, Ph.D.
RNDr. Ondřej Kylián, Ph.D.
Id práce:
83024
Fakulta:
Přírodovědecká fakulta (PřF)
Pracoviště:
Katedra genetiky a mikrobiologie (31-140)
Program studia:
Molekulární a buněčná biologie, genetika a virologie (P1519)
Obor studia:
-
Přidělovaný titul:
Ph.D.
Datum obhajoby:
25. 9. 2017
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Jazyk práce:
Angličtina
Klíčová slova:
buněčná adheze, proliferace, diferenciace, biokompatibilita, nanomateriály, osteoblasty, mesenchymální stromální buňky, nanokrystalický diamant, grafen, uhlíkové nanotuby
Klíčová slova v angličtině:
cell adhesion, proliferation, differentiation, biocompatibility, nanomaterials, osteoblasts, mesenchymal stromal cells, nanocrystalline diamond, graphene, carbon nanotubes
Abstrakt:
Abstrakt Tato dizertační práce je založena na článcích popisujících základní výzkum uhlíkových nanomateriálů pro možné užití v biomedicíně. Cílem této práce bylo popsat způsob, kterým lidské osteoblasty (linie SAOS-2) a primární lidské mesenchymální kmenové buňky (hMSC) adherují, rostou a jak se chovají na povrchu několika uhlíkových alotropů – nanokrystalickém diamantu (NCD), filmu z jednostěnných uhlíkových nanotub (SWCNT) a grafenu. Využití uhlíku jako základního materiálu slibovalo vysokou biokompatibilitu a možnost užitečných modifikací povrchu. NCD měl upravenou nanotopografii povrchu (nanodrsnost a nanostrukturování suchým leptáním). Všechny materiály měly pak upravenou povrchovou atomární terminaci kyslíkem a vodíkem, která mění povrchovou elektrickou vodivost, povrchový náboj a smáčivost. Bylo předpokládáno, že terminace může mít také vliv na buněčnou adhezi a proliferaci. Ukázalo se, že studované materiály je vskutku možné použít jako substrát pro kultivaci výše zmíněných adherentních buněčných typů. Různé nanodrsnosti povrchu NCD měly rozdílný vliv na adhezi a metabolickou aktivitu diferencovaných SAOS-2 a nediferencovaných hMSC. Nanostrukturování NCD ovlivnilo formování fokálních adhezí buněk. Povrchové terminace NCD a dalších studovaných nanomateriálů v součinnosti s proteiny fetálního bovinního séra ovlivňují rychlost adheze buněk. Předpokládané využití studovaných materiálů a jejich modifikací v biomedicíně může být ve výrobě kostních náhrad a konstrukci bio-elektronických zařízení.
Abstract v angličtině:
Abstract The thesis is based on articles describing the fundamental research of carbon based nanomaterials for their possible utilization in biomedicine. The aim of this thesis was to describe the way how human osteoblasts (SAOS-2 cell line) and primary human mesenchymal stem cells (hMSC) adhere, grow and behave on surfaces made of several carbon allotropes – nanocrystalline diamond (NCD), single walled carbon nanotubes (SWCNTs) films and graphene. The utilization of carbon as the basic material promised good biocompatibility and possibility of useful surface modifications. The NCD had modified surface nanotopography (nanoroughness and nanostructuring prepared by dry ion etching). All the materials had modified surface atomic termination with oxygen and hydrogen which changes the surface electrical conductivity, surface charge and wettability. It was hypothesized that the surface termination can also influence the cell adhesion and growth. It turned out that all the studied materials were suitable as substrates for cultivation of mentioned cell types. Various nanoroughnesses of NCD surface had different effect on the cell adhesion and cell metabolic activity. Nanostructuring of the NCD influenced the formation of focal adhesions. The surface terminations of NCD and the other studied nanomaterials in cooperation with the fetal bovine serum proteins influenced the rate of cell adhesion. Supposed future utilization of the studied materials in biomedicine can be fabrication of bone prosthetics coatings and construction of wide variety of bio-electronic devices.
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce Mgr. Antonín Brož, Ph.D. 26.39 MB
Stáhnout Příloha k práci Mgr. Antonín Brož, Ph.D. 47.1 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce Mgr. Antonín Brož, Ph.D. 179 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky Mgr. Antonín Brož, Ph.D. 174 kB
Stáhnout Autoreferát / teze disertační práce Mgr. Antonín Brož, Ph.D. 1.12 MB
Stáhnout Posudek oponenta doc. RNDr. Jan Černý, Ph.D. 562 kB
Stáhnout Posudek oponenta RNDr. Ondřej Kylián, Ph.D. 285 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby 1019 kB