Využití degradovatelných nanovláken k inženýrství cévních náhrad
Loading...
Date
2025-06-03
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Tato práce se zaměřuje na vývoj degradovatelných tkáňových nosičů (scaffoldů) k inženýrství cévních náhrad a záplat za pomoci technologie electrospinningu pro polymery běžně užívané v tkáňovém inženýrství a schválené FDA k biomedicínským aplikacím, jako je PCL. Nanovlákna připravená electrospinningem jsou vhodným substrátem pro adhezi a růst buněk v tkáňovém inženýrství, neboť simulují architekturu přirozené extracelulární matrix, k níž jsou buňky v tkáních ukotveny. Práce se zaměřuje na planární struktury polymerních nanovláken, vhodné pro cévní záplaty. Zvláštní pozornost je věnována tubulárním nanovlákenným útvarům, získaným ve spolupráci s Technickou univerzitou v Liberci. Tyto struktury by mohly být výhodné pro konstrukci cévních náhrad malého průměru, které dosud na trhu pro klinickou praxi chybí, alespoň tedy co se týče cév s rekonstruovanými fyziologickými vrstvami získanými metodami tkáňového inženýrství. V podmínkách buněčných kultur in vitro je vyhodnocena adheze, růst a fenotypická maturace cévních buněk (endotelové buňky a hladké svalové buňky) na různých typech nanovlákenných planárních membrán připravených electrospinningem, které mohou být dále modifikovány různými biomolekulami, jako je fibrin či destičkový lyzát. K rekonstrukci cévních náhrad a záplat jsou použity buňky kmenové - mezenchymální kmenové buňky podkožní tukové tkáně ASC a endoteliální kmenové buňky lidské pupečníkové žíly HUVEC, ze kterých mohou být uvedené cévní buněčné typy diferencovány.
This work focuses on the development of degradable scaffolds to engineer vascular replacements and patches using electrospinning technology for polymers commonly used in tissue engineering and approved by the FDA for biomedical applications such as PCL. Nanofibers prepared by electrospinning are a suitable substrate for cell adhesion and growth in tissue engineering because they simulate the architecture of the natural extracellular matrix to which cells in tissues are anchored. This work focuses on planar structures of polymer nanofibers suitable for vascular patches. Particular attention is paid to tubular nanofibre formations obtained in collaboration with the Technical University of Liberec. These structures could be advantageous for the construction of small-diameter vascular substitutes, which are still lacking in the clinical practice, at least as far as vessels with reconstructed physiological layers by tissue engineering methods are concerned. The adhesion, growth and phenotypic matting of vascular cells (endothelial cells and smooth muscle cells) on different types of nanofibrous planar membranes prepared by electrospinning, which can be further modified with different biomolecules such as fibrin or platelet lysate, is evaluated under in vitro cell culture conditions. Stem cells - mesenchymal stem cells of subcutaneous adipose tissue ASC and human umbilical vein endothelial stem cells HUVEC, from which the above vascular cell types can be differentiated - are used to reconstruct vascular substitutes and patches.
This work focuses on the development of degradable scaffolds to engineer vascular replacements and patches using electrospinning technology for polymers commonly used in tissue engineering and approved by the FDA for biomedical applications such as PCL. Nanofibers prepared by electrospinning are a suitable substrate for cell adhesion and growth in tissue engineering because they simulate the architecture of the natural extracellular matrix to which cells in tissues are anchored. This work focuses on planar structures of polymer nanofibers suitable for vascular patches. Particular attention is paid to tubular nanofibre formations obtained in collaboration with the Technical University of Liberec. These structures could be advantageous for the construction of small-diameter vascular substitutes, which are still lacking in the clinical practice, at least as far as vessels with reconstructed physiological layers by tissue engineering methods are concerned. The adhesion, growth and phenotypic matting of vascular cells (endothelial cells and smooth muscle cells) on different types of nanofibrous planar membranes prepared by electrospinning, which can be further modified with different biomolecules such as fibrin or platelet lysate, is evaluated under in vitro cell culture conditions. Stem cells - mesenchymal stem cells of subcutaneous adipose tissue ASC and human umbilical vein endothelial stem cells HUVEC, from which the above vascular cell types can be differentiated - are used to reconstruct vascular substitutes and patches.
Description
Subject(s)
Nanovlákna, tkáňové inženýrství, cévní náhrady, cévní záplaty, elektrické zvlákňování