Dermo-epidermální kožní náhrady s lidskou plazmou a rekombinamery podobnými elastinu připravené bioinženýrskými metodami pro tkáňové inženýrství kůže
| but.committee | Dr. Rebeca Hernández Velasco (předseda) Assoc. Univ.-Prof. Dr. Ian Teasdale (člen) Dr. José María Sánchez-Puelles González-Carvajal (člen) Ing. Igor Lacík, DrSc. (člen) prof. Ing. Radimír Vrba, CSc. (člen) Dr. Leticia Valencia Blanco (člen) | cs |
| but.defence | Disertační práce se zabývá dermo-epidermálními ekvivalenty konstruovaných z fibrinových hydrogelů z lidské plazmy, které byly vyvinuty v laboratoři. Tyto ekvivalenty zahrnují vložené lidské primární fibroblasty (hFB) a superponovanou vrstvu keratinocytů pro tvorbu epidermis. Vzorky vykazovaly rychlou degradaci a kontrakci v průběhu času, spojené se špatnými mechanickými vlastnostmi, což omezovalo jejich reprodukovatelnost a životnost. Na zlepšení mechanických, elastických a biologických vlastnosti, byla integrována polymerní síť z rekombinamerů podobných elastinu (ELR) do fibrinového hydrogelu z plazmy. Práce je aktuální a stanovené cíle byly splněny. Aktuálnost této disertační práce spočívá v jejím příspěvku k rozvíjejícímu se oboru inženýrství kožních tkání, který řeší kritické problémy při hojení ran, zejména u závažných poškození kůže, jako jsou popáleniny a chronické vředy. Vzhledem k tomu, že se celosvětový trh péče o popáleniny rozšiřuje a zvyšuje se poptávka po pokročilých kožních štěpech, je tato práce obzvláště důležitá. Potenciální aplikace ve farmaceutickém a kosmetickém testování navíc zdůrazňují širší dopad této technologie, díky čemuž je vysoce relevantní pro lékařské i průmyslové oblasti. Integrace špičkových biomateriálů v kombinaci s klinickou potřebou lepších řešení péče o rány podtrhuje aktuálnost a důležitost této práce. V průběhu obhajoby studentka prokázala výbornou orientaci ve zkoumané problematice. Na dotazy členů komise odpověděla uspokojivě a prokázala schopnost samostatně vědecky pracovat. | cs |
| but.jazyk | angličtina (English) | |
| but.program | Pokročilé materiály a nanovědy | cs |
| but.result | práce byla úspěšně obhájena | cs |
| dc.contributor.advisor | Vojtová, Lucy | en |
| dc.contributor.author | Stojic, Marija | en |
| dc.contributor.referee | Lacík,, Igor | en |
| dc.contributor.referee | Blanco,, Leticia Valencia | en |
| dc.date.accessioned | 2024-12-10T14:03:09Z | |
| dc.date.available | 2024-12-10T14:03:09Z | |
| dc.date.created | cs | |
| dc.description.abstract | Tato práce se zabývá dermo-epidermálními ekvivalenty konstruovaných z fibrinových hydrogelů z lidské plazmy, které byly dříve vyvinuty v naší laboratoři. Tyto ekvivalenty zahrnují vložené lidské primární fibroblasty (hFB) a superponovanou vrstvu keratinocytů pro tvorbu epidermis. Nicméně vzorky vykazovaly rychlou degradaci a kontrakci v průběhu času, spojené se špatnými mechanickými vlastnostmi, což omezovalo jejich reprodukovatelnost a životnost. Abychom zlepšili mechanické, elastické a biologické vlastnosti, integrovali jsme polymerní síť z rekombinamerů podobných elastinu (ELR) do fibrinového hydrogelu z plazmy. Tato síť je odvozena ze dvou odlišných typů ELR: jeden modifikovaný azidovými (SKS-N3) a druhý cyklooktynovými (SKS-Cyclo) chemickými skupinami, udržovanými v molárním poměru 1:1. Tyto modifikace byly zavedeny v různých koncentracích sekvence serin-lysin-serin (SKS) – konkrétně 1, 3 a 5 hm.% v rámci fibrinových hydrogelů z plazmy. V tomto kontextu jsou rekombinamery podobné elastinu příkladem výjimečné konvergence různých vlastností, které nemají obdoby v žádném jiném polymerním systému. Tyto materiály vykazují vysokou úroveň biokompatibility, citlivosti na podněty, charakteristické samoskladovací vlastnosti a schopnost začlenit bioaktivní domény podél polypeptidového řetězce. Naše zjištění naznačují snížení doby gelovatění a kontrakce, pozorované jak v nepřítomnosti, tak v přítomnosti zapouzdřených hFB. Navíc byly patrné vyšší mechanické vlastnosti a zvýšená elasticita, když se obsah SKS rovnal nebo přesáhl 3 hm.%. Nicméně proliferace hFB vykazovala zlepšení, když byl použit nejnižší obsah SKS (1 % hmotn.). Proliferace však začala klesat, se zvyšováním koncentrace SKS 14. den ve srovnání s kontrolou v plazmě. Proliferace lidských primárních keratinocytů (hKC), které byly nasazeny na hybridní plazmatické hydrogely obsahující 1 % a 3 % SKS, neprokázala žádné zjevné rozdíly ve srovnání s kontrolou plazmy. Naopak zvýšení proliferace hKCs bylo zaznamenáno u plazmatických hybridních hydrogelů s obsahem 5 hm. % SKS. Organotypické kůže vytvořené in vitro prokázaly, že 3% elastinové hydrogely daly vzniknout kulturám s dobře diferencovanou epidermis po 15 dnech kultivace na rozhraní vzduch-kapalina. Histologická analýza 3% elastinových hydrogelů ukázala dobře diferencovanou epidermis se správně vytvořenou nejvrchnější vrtvou (stratum corneum). To bylo podpořeno přítomností dobře známých markerů pro epidermální diferenciaci - Keratin 14 (K14) pro bazální epidermální vrstvu, Keratin (K10) a Involucrin pro suprabazální epidermální vrstvu a Loricrin pro granulární vrstvu. Tato povzbudivá zjištění podtrhují nutnost dosažení rovnováhy mezi sníženou kontrakcí, zlepšenými mechanickými a biologickými vlastnostmi. Naznačují také potenciální využití tohoto typu hydrogelu jako testovací platformy pro farmaceutické produkty a kosmetiku. Následné výzkumy dále objasní jeho schopnosti a potenciální aplikace. | en |
| dc.description.abstract | This thesis will adhere to dermo-epidermal equivalents constructed from plasma-derived fibrin hydrogels, which were previously developed in our laboratory. These equivalents incorporate embedded human primary fibroblasts (hFBs) and a superimposed layer of keratinocytes for the formation of the epidermis. Nevertheless, they exhibited rapid degradation and contraction over time, coupled with poor mechanical properties, imposing constraints on their reproducibility and longevity. To enhance mechanical, elastic, and biological properties, we integrated an elastin-like recombinamer (ELR) network in the plasma-derived fibrin hydrogel. This network is derived from two distinct ELR types: one modified with azide (SKS-N3) and the other with cyclooctyne (SKS-Cyclo) chemical groups, maintained at a molar ratio of 1:1. These modifications were introduced at varying concentrations of the serine-lysine-serine sequence (SKS) – specifically, 1, 3, and 5 wt.%, within plasma-derived fibrin hydrogels. In this context, elastin-like recombinamers stand as an example of an exceptional convergence of diverse properties unparalleled in any other polymer system. These materials exhibit a high level of biocompatibility, responsiveness to stimuli, distinctive self-assembly properties, and the capability to incorporate bioactive domains along the polypeptide chain. Our findings indicate a reduction in gelation time and contraction, observed in both the absence and presence of encapsulated hFBs. Additionally, higher mechanical properties and increased elasticity were evident when the content of SKSs equalled or exceeded 3%. Nevertheless, the proliferation of hFBs exhibited enhancement when the lowest SKS content (1 wt.%) was employed. However, proliferation began to decline as the SKS concentration increased at day 14, in comparison to the plasma control. The proliferation of human primary keratinocytes (hKCs) that were seeded atop hybrid-plasma hydrogels containing 1% and 3% of SKS demonstrated no apparent differences compared to the plasma control. Conversely, an increase in hKCs proliferation was noted in hybrid-plasma hydrogels with a 5 wt.% SKS content. Organotypic skins formed in vitro proved that 3% elastin hydrogels gave rise to cultures with well-differentiated epidermis after 15 days of culture in the air-liquid interface. Histological analysis of 3% elastin hydrogels showed well-differentiated epidermis with a properly formed stratum corneum. This was supported by the presence of well-known markers for epidermal differentiation - Keratin 14 (K14) for the basal epidermal layer, Keratin (K10) and Involucrin for the suprabasal epidermal layer and Loricrin for the granular layer, which were appropriately expressed in their respective locations. These encouraging findings underscore the imperative of striking a balance between diminished contraction, enhanced mechanical and biological properties. They also suggest the potential utility of this hydrogel type as a testing platform for pharmaceutical products and cosmetics. Subsequent investigations will further elucidate its capabilities and potential applications. | cs |
| dc.description.mark | P | cs |
| dc.identifier.citation | STOJIC, M. Dermo-epidermální kožní náhrady s lidskou plazmou a rekombinamery podobnými elastinu připravené bioinženýrskými metodami pro tkáňové inženýrství kůže [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. CEITEC VUT. . | cs |
| dc.identifier.other | 162537 | cs |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/11012/249766 | |
| dc.language.iso | en | cs |
| dc.publisher | Vysoké učení technické v Brně. CEITEC VUT | cs |
| dc.rights | Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení | cs |
| dc.subject | dvouvrstvé in vitro kožní náhrady; rekombinamery podobné elastinu; hydrogely z fibrinu z lidské plazmy; plazma-elastinové hybridní hydrogely | en |
| dc.subject | bioinženýrská kůže | en |
| dc.subject | bilayered in vitro skin substitutes | cs |
| dc.subject | elastin-like recombinamers | cs |
| dc.subject | human plasma-derived fibrin hydrogels | cs |
| dc.subject | hybrid plasma-elastin hydrogels | cs |
| dc.subject | bioengineered skin | cs |
| dc.subject | skin tissue engineering | cs |
| dc.title | Dermo-epidermální kožní náhrady s lidskou plazmou a rekombinamery podobnými elastinu připravené bioinženýrskými metodami pro tkáňové inženýrství kůže | en |
| dc.title.alternative | Bioengineered dermo-epidermal skin grafts with human plasma and elastin like recombinamers for skin tissue engineering | cs |
| dc.type | Text | cs |
| dc.type.driver | doctoralThesis | en |
| dc.type.evskp | dizertační práce | cs |
| dcterms.modified | 2024-10-22-16:06:29 | cs |
| eprints.affiliatedInstitution.faculty | CEITEC VUT | cs |
| sync.item.dbid | 162537 | en |
| sync.item.dbtype | ZP | en |
| sync.item.insts | 2024.12.10 15:03:09 | en |
| sync.item.modts | 2024.10.25 05:31:34 | en |
| thesis.discipline | Pokročilé materiály | cs |
| thesis.grantor | Vysoké učení technické v Brně. CEITEC VUT. Středoevropský technologický institut VUT | cs |
| thesis.level | Doktorský | cs |
| thesis.name | Ph.D. | cs |
Files
Original bundle
1 - 5 of 5
Loading...
- Name:
- final-thesis.pdf
- Size:
- 4 MB
- Format:
- Adobe Portable Document Format
- Description:
- file final-thesis.pdf
Loading...
- Name:
- Posudek-Vedouci prace-Supervisor_report_Marija Stojic_Vojtova_2024_nosignature.pdf
- Size:
- 126.15 KB
- Format:
- Adobe Portable Document Format
- Description:
- file Posudek-Vedouci prace-Supervisor_report_Marija Stojic_Vojtova_2024_nosignature.pdf
Loading...
- Name:
- Posudek-Oponent prace-Lacik_review report on PhD thesis Marija Stojic_nosignature.pdf
- Size:
- 3.76 MB
- Format:
- Adobe Portable Document Format
- Description:
- file Posudek-Oponent prace-Lacik_review report on PhD thesis Marija Stojic_nosignature.pdf
Loading...
- Name:
- Posudek-Oponent prace-Report_Leticia_Valencia_nosignature.pdf
- Size:
- 157.29 KB
- Format:
- Adobe Portable Document Format
- Description:
- file Posudek-Oponent prace-Report_Leticia_Valencia_nosignature.pdf
Loading...
- Name:
- review_162537.html
- Size:
- 1.82 KB
- Format:
- Hypertext Markup Language
- Description:
- file review_162537.html