The study of the adhesion, growth and differentiation of stem cells for bone and cardiovascular tissue engineering

Abstract

Introduction: Tissue engineering is a fast developing and very promising field of regenerative medicine. New sources of autologous or allogenic cells have been studied to find or to confirm suitable sources of cells for enhancing tissue-engineered constructs or for applying in cell-based therapies. Aims: This thesis focuses on the possible use of adult mesenchymal stem cells, mainly of adipose tissue-derived stem cells (ADSCs), in tissue engineering. Three main aspects have been studied: (i) the influence of harvesting factors during liposuction on further ADSC characteristics, (ii) the interaction of ADSCs with newly fabricated biomaterials for vascular tissue engineering purposes, (iii) the interaction of ADSCs with newly developed biomaterials for bone tissue engineering purposes. Results: (i) Harvesting site slightly influenced initial ADSC yields after isolation procedure. However, in further passages, we did not observe significant influence of the harvesting site or of negative pressure used during liposuction on ADSC characteristics (i.e. cell proliferation, viability, diameter or phenotype). (ii) In the next study, the ADSCs and vascular smooth muscle cells (VSMCs) proved suitable biocompatibility of new variably modified poly (L-lactic acid) foils (i.e. modified by plasma treatment, by...

Úvod: Tkáňové inženýrství je nadějným a rychle se rozvíjejícím oborem regenerativní medicíny. Jsou studovány různé druhy autologních a alogenních buněk za účelem nalezení vhodného zdroje buněk využitelných k osazení nově vytvářených tkáňových konstruktů či k využití v rámci buněčných terapií. Cíle: Práce se zaměřuje na možné využití mesenchymálních kmenových buněk, především pak kmenových buněk z tukové tkáně (ADSCs), v tkáňovém inženýrství. V rámci dizertační práce byly sledovány tři hlavní oblasti: (i) vliv faktorů přítomných během získávání tukové tkáně liposukcí na pozdější charakteristiku ADSCs, (ii) interakce ADSCs s nově připravenými biomateriály pro účely tkáňového inženýrství cév, (iii) interakce ADSCs s nově připravenými biomateriály pro účely tkáňového inženýrství kostí. Výsledky: (i) Zjistili jsme, že oblast liposukce mírně ovlivnila výtěžek buněk, tj. množství adherovaných ADSCs. Nicméně v dalších buněčných pasážích nebyly pozorovány signifikantní rozdíly v proliferaci, viabilitě, průměru či fenotypu buněk v závislosti na oblasti liposukce či na použitém negativním tlaku během liposukce. (ii) V další studii jsme pomocí ADSCs a cévních hladkých svalových buněk (VSMCs) potvrdili vysokou biokompatibilitu nově připravených poly(L-laktidových) folií variabilně modifikovaných plasmatem,...