Interakce kostních a cévních buněk s materiály pro tkáňové náhrady a cílenou dodávku léčiv

Abstract

V tkáňovém inženýrství se klade důraz především na zkoumání interakcí mezi biomateriálem a buňkami. Opakovaně bylo prokázáno, že chování buněk silně závisí na fyzikálních a chemických vlastnostech povrchu materiálů. V této práci se soustředím především na kostní náhrady a jejich modifikace, jejichž cílem je podporovat adhezi, růst a osteogenní diferenciaci buněk a vést k integraci mezi implantátem a kostní tkání. Nejprve jsme otestovali vliv odlišné mikrostruktury vrstev fullerenů C60 a kompozitů C60/Ti na adhezi kostních buněk MG 63, jejich počáteční rozprostření, růst, viabilitu a formování cytoskeletárního proteinu aktinu. Vybrané vrstvy jsme následně ozařovali zlatými ionty, což vedlo ze změně C60 na jinou alotropickou modifikaci, tj. amorfní uhlík (a-C). Potvrdilo se, že vzor měl vliv na distribuci buněk aniž by narušil jejich viabilitu a proto by se dalo vytváření vzoru využít k řízení adheze buněk. Dále jsme navíc sledovali, jaký vliv má tloušťka nanášené strukturované vrstvy. Zjistili jsme, že ještě selektivnějšího růstu buněk lze dosáhnout nanášením silnější vrstvy fullerenů. V naší studii s kostními buňkami MG 63 kultivovanými na matrici z kopolymeru PLGA jsme zjistili, že naadsorbováním vybraných organických složek extracelulární matrix (kolagen I a chondroitin sulfát) se zlepšila jejich adheze,...

Interactions between biomaterials and cells play an important role in tissue engineering. It has been repeatedly shown that the cell behaviour strongly depends on physical and chemical properties of the material surface. In our study we focused on materials used for the construction of bone implants and replacements to support cell adhesion, growth and osteogenic diferenciation and to lead to an integration between an implant and a bone tissue. First we tested an influence of different micrpattern of fullerens' C60 and composites' C60/Ti films to adhesion of bone cells MG 63, their initial spreading, growth, viability and formation of cytosceletal protein actin. Some of these films were additionally iradiated with Au+ ions, which led to the conversion of some C60 molcules into amorphous carbon (a-C). We confirmed that pattern influenced the distribution of cells without decrease viability. Thus, the production of patterns could be used to direct cell adhesion. In the second study, we also observed the influence of the thickness of coated layer. We found that more selective cell growth can be achieved by depositing of thicker fullerens' film. Our study with osteoblast-like MG 63 cells cultured on PLGA films revealed, that surface coated with chosen components of extracellular matrix (colagen I and...