Studium interakce buněk s biomimetickým materiálem a jeho využití v biomedicíně

Abstract

Biomaterials are considered as very promising tools for regenerative medicine. They have compensatory or supporting function in organism and they are often developed to support specific conventional medical procedures. So-called biomimetic materials are developed to imitate natural environment of organism and to induce positive innate responses of organism. An essential part of biomaterial development is in vitro biological evaluation, which characterizes (often for the first time) the potential of developed material for its clinical application. This Ph.D. thesis deals with in vitro biological evaluation of three different biomimetic materials. In all three cases, the comprehensive evaluation was an integral part of the material development and optimization processes. Each material was in vitro characterised at the level of cell-material interactions with respect to its intended specific application.. In the first part, cell response to potential drug delivery system based on colloidal complexes of cationic surfactants with hyaluronic acid (HyA) was characterized. HyA protection ability and its limits were described; also the role of fetal bovine serum (FBS) in cell response to the stress stimuli was confirmed. Results considered surfactant-HyA complexes as promising system for drug delivery. In...

Biomateriály jsou považovány za velmi slibné nástroje pro regenerativní medicínu. Mají kompenzační nebo podpůrnou funkci v organismu a jsou často vyvíjeny k podpoře specifických konvenčních léčebných postupů. Takzvané biomimetické materiály jsou vyvíjeny tak, aby napodobily přirozené prostředí organismu a indukovaly pozitivní přirozené reakce vlastní organismu. Podstatnou součástí vývoje biomateriálu je in vitro biologické hodnocení, které charakterizuje (často poprvé) potenciál vytvořeného materiálu pro klinické využití. Tato Ph.D. práce se zabývá in vitro biologickým hodnocením tří různých biomimetických materiálů. Ve všech třech případech bylo komplexní hodnocení nedílnou součástí procesů vývoje a optimalizace materiálu. Každý materiál byl in vitro charakterizována na úrovni interakce buňka-materiál s ohledem na zamýšlenou specifickou aplikaci. V první části práce je charakterizována reakce buněk na potenciální "drug delivery" systém založený na bázi koloidních komplexů kationických surfaktantů s kyselinou hyaluronovou (HyA). Práce popisuje protektivní účinek HyA, ale také jeho limity, a potvrzuje úlohu fetálního bovinního séra (FBS) v buněčné odezvě na stresové stimuly. Výsledky ukázaly, že komplexy surfaktantů a HyA jsou slibné "drug delivery" systémy. Ve druhé části práce jsou hodnoceny...