Bakalářská práce se zabývá procesem výroby elektricky stimulačního zařízení, sloužícího ke kultivaci buněk v 24jamkových titračních destičkách. V teoretické části jsou popsány hlavní principy tkáňového inženýrství pro kultivování buněk in vitro včetně popisu podobných metod již používaných pro stimulaci. Ve výzkumné části práce byl vypracován metodický návrh zařízení pro elektrickou stimulaci buněk a zároveň byla vypracována metodika práce s nanovlákennými scaffoldy. V závěru práce byla vyhodnocena funkčnost zařízení a byl proveden test cytotoxicity použitého materiálu, který přichází do přímého kontaktu s kultivovanými buňkami. Výsledkem práce je vyrobené zařízení a metodika jeho zpracování.
Anotace v angličtině
The bachelor thesis deals with the production process of an electrical stimulation device used for culturing cells in 24-well titration plates. The theoretical part describes the main principles of tissue engineering for culturing cells in vitro, including a description of similar methods already used for stimulation. In the research part of the work, a methodical design of a device for electrical stimulation of cells was developed and at the same time, a methodology for working with nanofiber scaffolds was developed. At the end of the work, the functionality of the device was evaluated and a cytotoxicity test of the used material, which comes into direct contact with cultured cells, was performed. The result of the work is the manufactured device and the methodology of its processing.
Bakalářská práce se zabývá procesem výroby elektricky stimulačního zařízení, sloužícího ke kultivaci buněk v 24jamkových titračních destičkách. V teoretické části jsou popsány hlavní principy tkáňového inženýrství pro kultivování buněk in vitro včetně popisu podobných metod již používaných pro stimulaci. Ve výzkumné části práce byl vypracován metodický návrh zařízení pro elektrickou stimulaci buněk a zároveň byla vypracována metodika práce s nanovlákennými scaffoldy. V závěru práce byla vyhodnocena funkčnost zařízení a byl proveden test cytotoxicity použitého materiálu, který přichází do přímého kontaktu s kultivovanými buňkami. Výsledkem práce je vyrobené zařízení a metodika jeho zpracování.
Anotace v angličtině
The bachelor thesis deals with the production process of an electrical stimulation device used for culturing cells in 24-well titration plates. The theoretical part describes the main principles of tissue engineering for culturing cells in vitro, including a description of similar methods already used for stimulation. In the research part of the work, a methodical design of a device for electrical stimulation of cells was developed and at the same time, a methodology for working with nanofiber scaffolds was developed. At the end of the work, the functionality of the device was evaluated and a cytotoxicity test of the used material, which comes into direct contact with cultured cells, was performed. The result of the work is the manufactured device and the methodology of its processing.
1. Student provede rešerši o dosud používaných způsobech výroby a manipulace s nanovlákennými materiály.
2. Student provede návrh a konstrukci zařízení nebo přípravku pro snazší manipulaci s vlákennými substráty v kultivačních miskách a navrhne metodiku práce.
3. Student provede základní experimenty se zkonstruovaným zařízením a ověří jeho funkčnost a vytvoří metodiku práce.
4. Student provede diskuzi a zhodnocení výsledků práce.
Teoretická východiska (včetně výstupu z kvalifikační práce):
Nanovlákenné materiály mají v současné době veliký význam, a to hlavně z důvodu široké škály možností aplikovatelnosti. Příkladem může být právě využití nanomateriálu jako nosiče v kultivačních miskách pro proliferaci buněk. Kvůli vlastnostem těchto materiálů nastávají určité komplikace ve vztahu šetrného zacházení právě ve zmíněných kultivačních miskách, které bychom vhodnou metodikou rádi eliminovali.
Výstupem bakalářské práce bude metodický návod a ideový návrh příslušného zařízení.
Výzkumné předpoklady/ výzkumné otázky:
Předpokládá se, že navržená metodika zpracování nanovlákenných substrátů umožní mnohem snazší a opakovatelnou práci s nimi. Metodika bude podpořena návrhem testovacího zařízení \textendash přípravku.
Metoda:
Kvalitativní
Technika práce, vyhodnocení dat:
Výroba funkčního přípravku. Vyhodnocení funkčnosti.
Místo a čas realizace výzkumu:
Laboratoře Technické univerzity v Liberci 15.11.2021 \textendash 15.5.2022
Vzorek:
Není relevantní.
Rozsah práce:
Rozsah bakalářské práce činí 50-70 stran (tzn. 1/3 teoretická část, 2/3 výzkumná část).
Forma zpracování kvalifikační práce:
Tištěná a elektronická.
Zásady pro vypracování
Cíle práce:
1. Student provede rešerši o dosud používaných způsobech výroby a manipulace s nanovlákennými materiály.
2. Student provede návrh a konstrukci zařízení nebo přípravku pro snazší manipulaci s vlákennými substráty v kultivačních miskách a navrhne metodiku práce.
3. Student provede základní experimenty se zkonstruovaným zařízením a ověří jeho funkčnost a vytvoří metodiku práce.
4. Student provede diskuzi a zhodnocení výsledků práce.
Teoretická východiska (včetně výstupu z kvalifikační práce):
Nanovlákenné materiály mají v současné době veliký význam, a to hlavně z důvodu široké škály možností aplikovatelnosti. Příkladem může být právě využití nanomateriálu jako nosiče v kultivačních miskách pro proliferaci buněk. Kvůli vlastnostem těchto materiálů nastávají určité komplikace ve vztahu šetrného zacházení právě ve zmíněných kultivačních miskách, které bychom vhodnou metodikou rádi eliminovali.
Výstupem bakalářské práce bude metodický návod a ideový návrh příslušného zařízení.
Výzkumné předpoklady/ výzkumné otázky:
Předpokládá se, že navržená metodika zpracování nanovlákenných substrátů umožní mnohem snazší a opakovatelnou práci s nimi. Metodika bude podpořena návrhem testovacího zařízení \textendash přípravku.
Metoda:
Kvalitativní
Technika práce, vyhodnocení dat:
Výroba funkčního přípravku. Vyhodnocení funkčnosti.
Místo a čas realizace výzkumu:
Laboratoře Technické univerzity v Liberci 15.11.2021 \textendash 15.5.2022
Vzorek:
Není relevantní.
Rozsah práce:
Rozsah bakalářské práce činí 50-70 stran (tzn. 1/3 teoretická část, 2/3 výzkumná část).
Forma zpracování kvalifikační práce:
Tištěná a elektronická.
Seznam doporučené literatury
GRUJOVIĆ, Nenad et al. 2018. CUSTOMIZATION OF ELECTROSPINNING FOR TISSUE ENGINEERING. Facta Universitatis, Series: Mechanical Engineering. 16(3), 321-335. DOI 10.22190/FUME180823032G. Dostupné také z: http://casopisi.junis.ni.ac.rs/index.php/FUMechEng/article/view/4342/2637
JENČOVÁ, Věra, Eva KUŽELOVÁ KOŠŤÁKOVÁ, Petr MIKEŠ, Věra HEDVIČÁKOVÁ a David LUKÁŠ. Nanovlákna: teorie, technologie a použití. Liberec: Technická univerzita v Liberci, 2021, 187 s. ISBN 978-80-7494-539-7.
NAGRATH, Malvika et al. Bioactive glass fiber fabrication via a combination of sol-gel
process with electro-spinning technique. Materials Science and Engineering: C. 101,
HORÁKOVÁ, Jana, Julie SOUKUPOVÁ a Kateřina ROČKOVÁ. Cell adhesion and proliferation on modified nanofibrous layers. STRUTEX: structure and structural mechanics of textile fabrics: 19th international conference = struktura a strukturní mechanika textilií: 19. mezinárodní konference. Liberec: Technická univerzita v Liberci, 2012. ISBN 978-80-7372-913-4.
Chen, C., Bai, X., Ding, Y. et al. Electrical stimulation as a novel tool for regulating cell behavior in tissue engineering. Biomater Res 23, 25 (2019). https://doi.org/10.1186/s40824-019-0176-8
Ma Z, Kotaki M, Inai R, Ramakrishna S. Potential of nanofiber matrix as tissue-engineering scaffolds. Tissue Eng. 2005 Jan-Feb;11(1-2):101-9. doi: 10.1089/ten.2005.11.101
Ryan, C.N.M., Doulgkeroglou, M.N. & Zeugolis, D.I. Electric field stimulation for tissue engineering applications. BMC biomed eng 3, 1 (2021). https://doi.org/10.1186/s42490-020-00046-0
Wenguo Cui, Yue Zhou & Jiang Chang (2010) Electrospun nanofibrous materials for tissue engineering and drug delivery, Science and Technology of Advanced Materials, 11:1, DOI: 10.1088/1468-6996/11/1/014108
ERBEN, Jakub. Vývoj a studium struktury objemných mikro-nanovlákenných kompozitů pro medicínské aplikace. Studentská vědecká a odborná činnost 2014. Textil. Liberec: Technická univerzita v Liberci, 2014, , 25-34. ISBN 978-80-7494-069-9.
Ding, Bin et al. 2019. Electrospinning: nanofabrication and applications. Amsterdam: Elsevier Micro & nano technologies series. ISBN 978-0-323-51270-1.
Seznam doporučené literatury
GRUJOVIĆ, Nenad et al. 2018. CUSTOMIZATION OF ELECTROSPINNING FOR TISSUE ENGINEERING. Facta Universitatis, Series: Mechanical Engineering. 16(3), 321-335. DOI 10.22190/FUME180823032G. Dostupné také z: http://casopisi.junis.ni.ac.rs/index.php/FUMechEng/article/view/4342/2637
JENČOVÁ, Věra, Eva KUŽELOVÁ KOŠŤÁKOVÁ, Petr MIKEŠ, Věra HEDVIČÁKOVÁ a David LUKÁŠ. Nanovlákna: teorie, technologie a použití. Liberec: Technická univerzita v Liberci, 2021, 187 s. ISBN 978-80-7494-539-7.
NAGRATH, Malvika et al. Bioactive glass fiber fabrication via a combination of sol-gel
process with electro-spinning technique. Materials Science and Engineering: C. 101,
HORÁKOVÁ, Jana, Julie SOUKUPOVÁ a Kateřina ROČKOVÁ. Cell adhesion and proliferation on modified nanofibrous layers. STRUTEX: structure and structural mechanics of textile fabrics: 19th international conference = struktura a strukturní mechanika textilií: 19. mezinárodní konference. Liberec: Technická univerzita v Liberci, 2012. ISBN 978-80-7372-913-4.
Chen, C., Bai, X., Ding, Y. et al. Electrical stimulation as a novel tool for regulating cell behavior in tissue engineering. Biomater Res 23, 25 (2019). https://doi.org/10.1186/s40824-019-0176-8
Ma Z, Kotaki M, Inai R, Ramakrishna S. Potential of nanofiber matrix as tissue-engineering scaffolds. Tissue Eng. 2005 Jan-Feb;11(1-2):101-9. doi: 10.1089/ten.2005.11.101
Ryan, C.N.M., Doulgkeroglou, M.N. & Zeugolis, D.I. Electric field stimulation for tissue engineering applications. BMC biomed eng 3, 1 (2021). https://doi.org/10.1186/s42490-020-00046-0
Wenguo Cui, Yue Zhou & Jiang Chang (2010) Electrospun nanofibrous materials for tissue engineering and drug delivery, Science and Technology of Advanced Materials, 11:1, DOI: 10.1088/1468-6996/11/1/014108
ERBEN, Jakub. Vývoj a studium struktury objemných mikro-nanovlákenných kompozitů pro medicínské aplikace. Studentská vědecká a odborná činnost 2014. Textil. Liberec: Technická univerzita v Liberci, 2014, , 25-34. ISBN 978-80-7494-069-9.
Ding, Bin et al. 2019. Electrospinning: nanofabrication and applications. Amsterdam: Elsevier Micro & nano technologies series. ISBN 978-0-323-51270-1.
Přílohy volně vložené
1 CD ROM
Přílohy vázané v práci
ilustrace, tabulky
Převzato z knihovny
Ano
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Průběh obhajoby je zveřejněn pouze přihlášenému uživateli.