Předložená diplomová práce se zaměřuje na komplexní zkoumání využití bioreaktorů v
oblasti tkáňového inženýrství, s důrazem na dva klíčové aspekty: 1) scaffold jako základní stavební jednotku pro podporu buněčného růstu a 2) různé typy bioreaktorů, které ovlivňují prostředí pro buněčnou kultivaci.
V teoretické části práce je proveden detailní rozbor technik tkáňového inženýrství, s důrazem na význam scaffoldů v tkáňovém inženýrství. Dále jsou analyzovány různé typy bioreaktorů a jejich role při vytváření optimálních podmínek pro buněčnou kultivaci a tkáňovou regeneraci.
Praktická část práce se zabývá experimentální studií efektivity rotačního perfuzního
bioreaktoru při kultivaci buněčných kultur myších embryonálních fibroblastů na
kompozitních scaffoldech z polyvinylidenfluorid-trifluoroethylene chlorotrifluoroethylenu a polykaprolakton (P(VDF-TrFE-CTFE) -PC) v poměru 1:4 a připravených pomocí metody 3D tisk.
Anotace v angličtině
This master's thesis focuses on a comprehensive exploration of bioreactor utilization in the field of tissue engineering, with an emphasis on two key aspects: 1) the scaffold as the fundamental building unit for supporting cell growth and 2) various types of bioreactors that influence the environment for cell cultivation.
The theoretical part of the thesis provides a detailed analysis of tissue engineering techniques, with emphasis on the importance of scaffolds in tissue engineering. Additionally, various types of bioreactors and their roles in creating optimal conditions for cell cultivation and tissue regeneration are examined.
The practical section of the thesis delves into an experimental study of the effectiveness of a rotary perfusion bioreactor in cultivating mouse embryonic fibroblast cell cultures on composite scaffolds made of polyvinylidene fluoride-trifluoroethylene chlorotrifluoroethylene and polycaprolactone (P(VDF-TrFE-CTFE) -PC) in a ratio of 1:4 and prepared using the 3D printing method.
Předložená diplomová práce se zaměřuje na komplexní zkoumání využití bioreaktorů v
oblasti tkáňového inženýrství, s důrazem na dva klíčové aspekty: 1) scaffold jako základní stavební jednotku pro podporu buněčného růstu a 2) různé typy bioreaktorů, které ovlivňují prostředí pro buněčnou kultivaci.
V teoretické části práce je proveden detailní rozbor technik tkáňového inženýrství, s důrazem na význam scaffoldů v tkáňovém inženýrství. Dále jsou analyzovány různé typy bioreaktorů a jejich role při vytváření optimálních podmínek pro buněčnou kultivaci a tkáňovou regeneraci.
Praktická část práce se zabývá experimentální studií efektivity rotačního perfuzního
bioreaktoru při kultivaci buněčných kultur myších embryonálních fibroblastů na
kompozitních scaffoldech z polyvinylidenfluorid-trifluoroethylene chlorotrifluoroethylenu a polykaprolakton (P(VDF-TrFE-CTFE) -PC) v poměru 1:4 a připravených pomocí metody 3D tisk.
Anotace v angličtině
This master's thesis focuses on a comprehensive exploration of bioreactor utilization in the field of tissue engineering, with an emphasis on two key aspects: 1) the scaffold as the fundamental building unit for supporting cell growth and 2) various types of bioreactors that influence the environment for cell cultivation.
The theoretical part of the thesis provides a detailed analysis of tissue engineering techniques, with emphasis on the importance of scaffolds in tissue engineering. Additionally, various types of bioreactors and their roles in creating optimal conditions for cell cultivation and tissue regeneration are examined.
The practical section of the thesis delves into an experimental study of the effectiveness of a rotary perfusion bioreactor in cultivating mouse embryonic fibroblast cell cultures on composite scaffolds made of polyvinylidene fluoride-trifluoroethylene chlorotrifluoroethylene and polycaprolactone (P(VDF-TrFE-CTFE) -PC) in a ratio of 1:4 and prepared using the 3D printing method.
I. Teoretická část:
Vypracujte literární přehled týkající se bioreaktorů a jejich možného využití v tkáňovém inženýrství.
Popište problematiku statické a dynamické kultivace.
II. Praktická část:
Seznamte se s prací v biologických laboratořích.
Naučte se manipulaci s buněčnými liniemi myších fibroblastů a myších embryonálních kmenových buněk.
Proveďte dynamickou kultivaci ve Vámi vybraném bioreaktoru (rotační, mechanický, průtokový atd.)
Zásady pro vypracování
I. Teoretická část:
Vypracujte literární přehled týkající se bioreaktorů a jejich možného využití v tkáňovém inženýrství.
Popište problematiku statické a dynamické kultivace.
II. Praktická část:
Seznamte se s prací v biologických laboratořích.
Naučte se manipulaci s buněčnými liniemi myších fibroblastů a myších embryonálních kmenových buněk.
Proveďte dynamickou kultivaci ve Vámi vybraném bioreaktoru (rotační, mechanický, průtokový atd.)
Seznam doporučené literatury
[1] PLUNKETT N. a O’BRIEN F. J. "Bioreactors in tissue engineering", THC, roč. 19, č. 1, s. 55–69, led. 2011, doi: 10.3233/THC-2011-0605.
[2] BAYIR E. et al. "Bioreactors in tissue engineering: mimicking the microenvironment", in Biomaterials for Organ and Tissue Regeneration, Elsevier, 2020, s. 709–752. doi: 10.1016/B978-0-08-102906-0.00018-0.
[3] CLEMENTI A. et al. "Cell Culture Conditions: Cultivation of Stem Cells Under Dynamic Conditions", in Cell Engineering and Regeneration, J. M. Gimble, D. Marolt, R. Oreffo, H. Redl, a S. Wolbank, Ed., Cham: Springer International Publishing, 2018, s. 1–33. doi: 10.1007/978-3-319-37076-7_58-1.
[4] SALGADO A. J. et al., "Tissue Engineering and Regenerative Medicine", in International Review of Neurobiology, Elsevier, 2013, s. 1–33. doi: 10.1016/B978-0-12-410499-0.00001-0.
[5] JHALA D. a VASITA R. A Review on Extracellular Matrix Mimicking Strategies for an Artificial Stem Cell Niche. Polymer Reviews, 2015, 55 (4), pp 561‒595, doi: https://doi.org/10.1080/15583724.2015.1040552.
Seznam doporučené literatury
[1] PLUNKETT N. a O’BRIEN F. J. "Bioreactors in tissue engineering", THC, roč. 19, č. 1, s. 55–69, led. 2011, doi: 10.3233/THC-2011-0605.
[2] BAYIR E. et al. "Bioreactors in tissue engineering: mimicking the microenvironment", in Biomaterials for Organ and Tissue Regeneration, Elsevier, 2020, s. 709–752. doi: 10.1016/B978-0-08-102906-0.00018-0.
[3] CLEMENTI A. et al. "Cell Culture Conditions: Cultivation of Stem Cells Under Dynamic Conditions", in Cell Engineering and Regeneration, J. M. Gimble, D. Marolt, R. Oreffo, H. Redl, a S. Wolbank, Ed., Cham: Springer International Publishing, 2018, s. 1–33. doi: 10.1007/978-3-319-37076-7_58-1.
[4] SALGADO A. J. et al., "Tissue Engineering and Regenerative Medicine", in International Review of Neurobiology, Elsevier, 2013, s. 1–33. doi: 10.1016/B978-0-12-410499-0.00001-0.
[5] JHALA D. a VASITA R. A Review on Extracellular Matrix Mimicking Strategies for an Artificial Stem Cell Niche. Polymer Reviews, 2015, 55 (4), pp 561‒595, doi: https://doi.org/10.1080/15583724.2015.1040552.
Přílohy volně vložené
-
Přílohy vázané v práci
ilustrace, schémata, tabulky
Převzato z knihovny
Ne
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Student představil komisi výsledky své diplomové práce. Poté byla komise seznámena s posudky a hodnocením vedoucího a oponenta (hodnocení vedoucího: A - výborně, hodnocení oponenta: A - výborně). V rámci posudků byly studentovi položeny následující dotazy oponenta a vedoucího: Ing. Martina Martínková, Ph.D. - Vámi testovaný kopolymerní materiál byl složen i z piezoelektrického PVDF. Proč jsou důležité piezoelektrické materiály v tkáňovém inženýrství? Vyskytují se piezoelektrické vlastnosti i v lidském těle? ZODPOVĚZEN ZCELA; V diplomové práci máte vyhodnocenou buněčnou morfologii pomocí snímků z konfokálního mikroskopu. Je možné vyhodnotit buněčné chování v scaffoldech i jinak než pomocí fotografické analýzy? Dokázala byste množství buněk kvantifikovat? ZODPOVĚZEN ZCELA.
Poté byla vedena diskuze o diplomové práci, během které byly jednotlivými členy komise položeny následující dotazy: prof. Ing. Petr Humpolíček, Ph.D. - Jaký faktor se zásadně propisuje do fenotypu buněk při dynamickém režimu kultivace? ZODPOVĚZEN ČÁSTEČNĚ; doc. Ing. Jana Sedlaříková, Ph.D. - Používá se stejné uspořádání při statické a dynamické kultivaci? ZODPOVĚZEN ZCELA; Jaké hlavní požadavky jsou kladeny na testované materiály? ZODPOVĚZEN ZCELA; doc. Ing. Janiš Rahula, CSc. - Co znamená perfuzní bioreaktor? ZODPOVĚZEN ZCELA; doc. Ing. Věra Kašpárková, CSc. - Lze omezit míru stresu, který působí na kultivované buňky? ZODPOVĚZEN ZCELA; doc. Ing. et Ing. Ivo Kuřitka, Ph.D. et Ph.D. - Lze zabezpečit rovnocenné podmínky při statické a dynamické kultivaci? ZODPOVĚZEN ZCELA.