VII. mezinárodní konference
29. – 30. dubna 2015, Brno, hotel Myslivna
PROGRAM KONFERENCE / SBORNÍK ABSTRAKT
ODBORNÝ PROGRAM KONFERENCE
29. dubna 2015
8.00 – 11.00 hod Registrace účastníků 9.00 – 9.15 hod Zahájení konference prof. RNDr. J. Jančář, CSc.
9.15 – 10.30 hod Přednáškový blok I. Předsednictvo: prof. RNDr. J. Jančář, CSc., doc. Ing. L. Vojtová, Ph.D. Pokud je kolagen odpověď, tak jaká je otázka? Suchý T.1,2, Šupová M.1, Klapková E.3, Verdánová M.4,5, Sauerová P.6, Sucharda Z.1, Pokorný M.7, Mikeš P.8, Rýglová Š.1, Žaloudková M.1, Braun M.1, Horný L.2, Hubálek Kalbáčová M.5,6,9, Ballay R.10 Oddělení kompozitních a uhlíkových materiálů, ÚSMH, AV ČR, v.v.i., Praha1 Laboratoř biomechaniky, Ústav mechaniky, biomechaniky a mechatroniky, FS ČVUT v Praze2 Ústav lékařské chemie a klinické biochemie, 2. LF UK a FN v Motole, Praha3 Katedra genetiky a mikrobiologie PřF UK v Praze4 Ústav dědičných metabolických poruch, 1. LF UK v Praze5 Biomedicínské centrum LF v Plzni, UK v Praze6 Contipro Biotech, s.r.o., Dolní Dobrouč7 Katedra netkaných textilií a nanovlákenných materiálů, TU Liberec8 Ústav histologie a embryologie LF v Plzni, UK v Praze9 I. Ortopedická klinika, 1. LF UK a FN v Motole, Praha10
3D Stereoskopická analýza skafoldů pro tkáňové inženýrství Žídek J., Vojtová L., Abdel-Mohsen A. M., Chmelík J., Zikmund T., Brtniková J., Jakubíček R., Zubal L., Jan J., Kaiser J. Středoevropský technologický institut VUT v Brně
Nový způsob zpracování atellokolagenu Zubal L., Bonani W., Migliaresi C., Vojtová L. Středoevropský technologický institut VUT v Brně
New Medical Fibers: Preparation, Characterization and Medical Applications Abdel-Mohsen A.M., Abdel-Rahman R.M., Vojtová L., Jančář J. Středoevropský technologický institut VUT v Brně
Biodegradabilní elastické polyuretanové filmy pro medicínské aplikace Kupka V., Vojtová L., Jančář J. Vysoké učení technické v Brně, Fakulta chemická
Biookluzivní krytí defektů u syndromu diabetické nohy Navrátil K., Sixta B.
Diskuze
10.30 – 11.00 hod Coffee break
ODBORNÝ PROGRAM KONFERENCE
29. dubna 2015
11.00 – 12.30 hod Přednáškový blok II. Předsednictvo: prof. RNDr. J. Vojtaššák, CSc., Mgr. J. Dragúňová, CSc. Nová metóda prípravy acelulárnej alodermy Dragúňová J.1, Babál P.2, Koller J.1, Cucorová V.1 Klinika popálenín a rekonštrukčnej chirurgie Lekárskej fakulty Univerzity Komenského Bratislava1 Ústav patologickej anatómie, Lekárska fakulta Univerzity Komenského, Bratislava2
Hydrogely na bázi kys. hyaluronové a možnosti jejich využití v tkáňovém inženýrství Wolfová L., Pravda M., Bystroňová J., Ščigalková I., Velebný V. Contipro Biotech
Adheze a růst endotelových buněk na PEO funkcionalizovaném biomimetickými oligopeptidy Musílková J.1, Novotná K.1, Kotelnikov I.2, Proks V.2, Bačáková L.1 Fyziologický ústav AV ČR1 Ústav makromolekulární chemie AV ČR2
Drawing: příprava scaffoldů pro tkáňové inženýrství Pilařová K.1, Jenčová V.1, Stanislav L.2, Horáková J.1, Mikeš P.1, Lukáš D.1 Katedra netkaných textilií a nanovlákenných materiálů, Technická univerzita v Liberci1 Katedra aplikované kybernetiky, Technická univerzita v Liberci2
Mikro a nano vlákenné materiály s 3D strukturou Jenčová V., Pilařová K., Horáková J., Modrák M., Chvojka J., Erben J. Technická Univerzita v Liberci
Naše skúsenosti s klinickou aplikáciou autológnych graftov na báze MSC Vojtaššák J., Mračna J., Blaško M., Jarábek L., Danišovič L., Poruban D., Beláček J., Galbavý Š. Fakulta zdravotníctva a sociálnej práce Trnavskej univerzity Lekárska fakulta Univerzity Komenského v Bratislave Stomatochirurgická klinika Svätej Alžbety v Bratislave Chirurgická klinika SZU v Bratislave
Diskuze
12.30 – 13.30 hod Oběd 13.30 – 15.00 hod Přednáškový blok III. Předsednictvo: Mgr. E. Filová, Ph.D., L. Himmlová Adhesion, Growth, and Differentiation of Endothelial Cells on Albumin/Heparin Assemblies with FGF-2 Filová E.1, Kumorek M.2, Kubies D.2, Houska M.2, Kasoju N.2, Mázl Chánová E.2, Matějka R.1,3,4, Krýslová M.1, Bačáková L.1, Rypáček F.2
ODBORNÝ PROGRAM KONFERENCE
29. dubna 2015
Department of Biomaterials and Tissue Engineering, Institute of Physiology, Academy of Sciences of the Czech Republic, v.v.i., Prague1 Department of Biomaterials and Bioanalogous Systems, Institute of Macromolecular Chemistry, Academy of Sciences of the Czech Republic v.v.i., Prague2 Department of Medical Biophysics and Informatics, Third Faculty of Medicine, Charles University in Prague, Prague3 Department of Biomedical Technology, Faculty of Biomedical Engineering, Czech Technical University in Prague, Kladno4
Modification of polyurethane nanofiber layers by biologically active substances and study of their biocompatibility Michliková M.1, Dragúňová J.2, Hnátová M.1, Perďochová D.1, Bakoš D.1 Faculty of Chemical and Food Technology, Slovak University of Technology, Bratislava, Slovakia1 Department of Burns and Reconstructive Surgery, Faculty of Medicine, Comenius University, Bratislava, Slovakia2
Effect of Bio-ceramic Nano-powders on Human MG-63 Osteoblast-like Cells Marková M.1, Filová E.1, Job N.L.M. der Kinderen2, Sucharda Z.3, Šupová M.3, Balík K.3, Bačáková L.1, Suchý T.3,4 Department of Biomaterials and Tissue Engineering, Institute of Physiology, The Czech Academy of Sciences, Prague, Czech Republic1 Rijksuniversiteit Groningen, Netherlands2 Department of Composite and Carbon Materials, Institute of Rock Structure and Mechanics, The Czech Academy of Sciences3 Laboratory of Biomechanics, Department of Mechanics, Biomechanics and Mechatronics, Faculty of Mechanical Engineering, CTU in Prague4
Porovnání produkce cytokinů imunokompetentními buňkami, HMSC-bm a SaOS-2 kultivovaných na alginátových površích dopovaných Ca/P. Himmlová L., Kubies D., Bártová J., Vandrovcová M., Filová E., Bačáková L. 1. LF UK Praha
Růst buněk linie H441 na modifikovaných želatinových nanovláknech Jurtíková V., Švachová V., Vojtová L., Hampl A. Masarykova univerzita, Lékařská fakulta, Ústav histologie a embryologie
Minerva-Biolabs – prevence, detekce a eliminace kontaminace Mycoplasmou v buněčných kulturách Lukeszová L., Pauk A. Bio-Consult Laboratories spol. s r.o.
Cell Therapy: Disposable Cell Expansion Technologies Nagels H. Cellab GmbH, Germany
Diskuze
15.00 – 15.30 hod Coffee break
ODBORNÝ PROGRAM KONFERENCE
29. dubna 2015
15.30 – 17.00 hod Přednáškový blok IV. Předsednictvo: MUDr. H. Zelenková, Ph.D., doc. MUDr. R. Šmucler, CSc. TAR SYNDROM Kuklík M.1,2, Mařík I.3 Genetická ambulance, Praha1 Oddělení molekulární endokrinologie a lékařské genetiky, Endokrinologický ústav, Praha2 Ambulantní centrum pro vady pohybového aparátu, Praha3
Terapeutické riešenie rozsiahleho dekubitu v oblasti os occipitale a os parietale Zelenková H. SANARE spol. s r.o.
Porovnání dvou rozdílných metod izolace autologních mononukleárních buněk kostní dřeně při léčbě kritické končetinové ischemie u diabetiků Dubský M.1, Jirkovská A.1, Bem R.1, Pagacova L.1, Fejfarova V.1, Němcová A.1, Syková E.2 Ústav experimentální medicíny, Akademie věd ČR, Praha1 Institut klinické a experimentální medicíny2
Vliv negativního tlaku při liposukci na růst a osteogenní diferenciaci kmenových buněk lidské tukové tkáně Bačáková L.1, Kročilová N.1, Havlíková J.1, Pařízek M.1, Motarjemi H.2, Molitor M.2 Fyziologický ústav Akademie věd České republiky1 Klinika plastické chirurgie, Nemocnice Na Bulovce2
Zubní implantát – nejprozkoumanější technologie lidstva. 5000 let zkušeností a nejnovější podněty i pro ostatní implantology Šmucler R. Univerzita Karlova, Asklepion
Od Prekliniky do GMP Beranová K. BARIA
Diskuze
17.15 – 18.15 hod Volební schůze výboru BIOS Členská schůze BIOS 20.00 – 24.00 hod Společenský večer
ODBORNÝ PROGRAM KONFERENCE
30. dubna 2015
9.00 – 10.30 hod Přednáškový blok V. Předsednictvo: doc. MUDr. D. Lysák, Ph.D., MUDr. P. Vališ, Ph.D. Vliv dlouhodobé kryokonzervace na vlastnosti hemopoetických kmenových buněk pro autologní transplantaci - retrospektivní validační studie Lysák D.1, Holubová M.1, Vlas T.3, Miklíková M.2, Jindra P.1 Hematologicko-onkologické oddělení, Fakultní nemocnice Plzeň1 Biomedicínské centrum Lékařské fakulty v Plzni, Univerzita Karlova2 Ústav imunologie, Fakultní nemocnice Plzeň3
Adheze a růst kmenových buněk tukové tkáně na kovových materiálech vyvíjených pro kostní implantáty Kročilová N.1, Pařízek M.1, Motarjemi H.2, Molitor M.2, Gabor R.3, Bačáková L.1 Fyziologický ústav Akademie věd České republiky1 Klinika plastické chirurgie, Nemocnice Na Bulovce2 Divize Laboratoře a zkušebny VÚHŽ a.s., Laboratoř chemická a radioizotopová3
Zhodnocení efektu lokální aplikace humánních mononukleárních buněk kostní dřeně, mesenchymálních buněk kostní dřeně a mesenchymálních buněk z tukové tkáně na proces hojení rány v potkaním modelu Bém R., Dubský M., Kříž J., Kočí Z., Turnovcová K., Němcová A., Kubinová Š., Fejfarová V., Syková E., Jirkovská A. Institut klinické a experimentální medicíny
Kadaverozní BTB štěp v řešení rekonstručních operací na kolenním kloubu Vališ P., Rouchal M., Otaševič T., Maršálek M. Ortopedická klinika LF MU a Fakultní nemocnice Brno
Řešení nestability CKP ramenního kloubu užitím allogenní Achillovy šlachy Rouchal M., Vališ P., Burda J. Ortopedická klinika LF MU a Fakultní nemocnice Brno
Larvoterapie Čech R. Nemocnice Jihlava
Diskuze
10.30 – 11.00 hod Coffee break 11.00 – 12.30 hod Přednáškový blok VI. Předsednictvo: MUDr. M. Pirkl, Mgr. M. Holubová Úskalí a výzvy v problematice cévních náhrad Pirkl M. Pardubická nemocnice, Nemocnice Pardubického kraje, a.s.
10
ODBORNÝ PROGRAM KONFERENCE
30. dubna 2015
Testování biodegradabilních polyesterů pro maloprůměrové cévní náhrady Horáková J., Klápšťová A., Novák P., Pavlíková T., Šaman A., Ackermann M., Mikeš P. Technická univerzita v Liberci
Vliv re-kultivace a přítomnosti interleukinu 2 na cytotoxický potenciál kryokonzervovaných NK buněk Holubová M.1, Miklíková M.2, Jindra P.3, Lysák D.1 Hematologicko-onkologické oddělení, fakultní nemocnice Plzeň1 Biomedicínské centrum Lékařské fakulty v Plzni, Univerzita Karlova2 Český národní registr dárců kostní dřeně, Plzeň3
Cell-free tissue engineering based on drug delivery enhancement of regeneration Buzgo M., Rampichová M., Prosecká E., Micková A., Plencner M., Filová E., Amler E. 2. LF UK
Diskuze
12.30 – 12.40 hod Závěr konference 12.30 – 13.30 hod Oběd
11
POSTEROVÁ SEKCE Možnosti a perspektiva testování arytmogenicity nových léků na kardiomyocytech odvozených z lidských embryonálních kmenových buněk Nalos R., Varkevisser R., MKB. Jonsson, MJC. Houtman, JD. Beekman, R. van der Nagel, MB. Thomsen, G. Duker, P. Sartipy, TP. de Boer, M. Peschar, MB. Rook, TAB. van Veen, MAG. van der Heyden and MA. Vos Univerzita Karlova v Praze, Lékařská fakulta v Plzni
Reprogramming plasmids for generation of induced pluripotent stem cells Pokorná D., Pírková P. Výzkumný ústav živočišné výroby
Hydrogely z přírodního polysacharidu Gum Karaya pro regeneraci měkkých tkání Poštulková H., Nedomová E., Vojtová L., Jančář J. Středoevropský technologický institut VUT v Brně
Adhesion, Proliferation and Migration of Fibroblasts on Conducting Polyaniline Rejmontová P. Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně
Cultured native cardiac myocytes and induced pluripotent stem cell-derived cardiomyocytes from patients with Fabry disease Comparative morphological study of mitochondria Sládková J.1,Rybová J.2, Dobrovolný R.2 ,Hyliš M.4, Martínek J.5, Jelinková S.6, Pesl M.6,7, Pribyl J.8, Hansíkova H.1, Zeman J.1 Department of Pediatrics and Adolescent Medicine, 1st Faculty of Medicine, Charles University in Prague and General University Hospital in Prague1 Institute of Inherited Metabolic Disorders, First Faculty of Medicine, Charles University in Prague and General University Hospital in Prague2 Institute of Pathology, First Faculty of Medicine, Charles University in Prague and General University Hospital in Prague3 Laboratory of Electron Microscopy, Faculty of Science, Charles University in Prague4 Institute of Embryology and Histology, 1st Faculty of Medicine, Charles University in Prague and General University Hospital in Prague5 Department of Biology, Faculty of Medicine, Masaryk University, Brno6 ICRC, St. Anne´s University Hospital, Brno7 CEITEC, Masaryk University, Brno8
Hořčík, inovativní biodegradabilní materiál pro využití v implantologii Vrbová R.1, Vlčák P.2, Himmlová L.1, Podzimek Š.1 Stomatologická klinika, 1. lékařská fakulta Univerzity Karlovy v Praze a Všeobecná fakultní nemocnice v Praze1 Ústav fyziky, Fakulta strojní, České vysoké učení technické v Praze2
Vylepšení infiltrace buněk do nanovlákenného tkáňového nosiče připraveného metodou centrifugačního zvlákňování Rampichová M.1,2, Buzgo M.1,2, Prosecká E.2, Amler E.1,2 Ústav experimentální medicíny AV ČR, v.v.i., Oddělení tkáňového inženýrství, Praha1 Univerzitní centrum energeticky efektivních budov ČVUT v Praze, Buštěhrad2
12
POSTEROVÁ SEKCE Laboratoř buněčné regenerativní medicíny - Možnosti nové spolupráce Vištejnová L., Miklíková M., Zímová I., Králíčková M. Biomedicínské centrum, Lékařská fakulta v Plzni, Univerzita Karlova v Praze
The Biofilm Formation on Conducting Polymer Polyaniline Mikušová N. Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně
13
VŠEOBECNÉ INFORMACE Místo konání Hotel Myslivna, Nad Pisárkami 276/1, 623 00 Brno.
Registrační poplatky Lékaři
člen společnosti nečlen
do 22. dubna 2015 Kč 1 300,- Kč 1 500,-
na místě Kč 1 500,Kč 1 700,-
NLZP
člen společnosti nečlen
Kč 900,- Kč 1 100,-
Kč 1 100,Kč 1 300,-
Komerční sektor
Kč 6 000,-
Certifikáty Konference je ohodnocena kredity ČLK, Komory vysokoškolsky vzdělaných odborných pracovníků ve zdravotnictví a Profesní a odborové unie zdravotnických pracovníků ČR dle platných předpisů. Certifikáty se budou vydávat po ukončení konference na registraci účastníků.
Registrace účastníků 29. dubna 2015
08.00 – 14.00 hod
30. dubna 2015
08.30 – 10.00 hod
Registrující osoby Vám rádi sdělí Vaše event. dotazy.
Konferenční materiály Program konference vč. sborníku abstrakt, konferenční set a jmenovka.
Oběd Obědy formou menu zajistí zájemcům organizátor akce v hotelové restauraci, cena a´ Kč 130,–. Zájemce o bezmasé jídlo žádáme, aby svůj požadavek sdělili registrujícím osobám.
Společenský večer Společenský večer formou rautu se koná dne 29. dubna 2015 v hotelu Myslivna.
Konferenční technika Dataprojektor PC Bezdrátová myš vč. laserpointu Náhledový monitor Techniku je možné si vyzkoušet před zahájením konference nebo v průběhu přestávek.
Prezentace Prezentace, které od Vás převezme technická obsluha v přednáškovém sále, prosíme dodat na USB Flash disku.
Posterová sekce Bude umístěna v prostorách doprovodné výstavy a foyer.
14
SBORNÍK ABSTRAKT
BIOIMPLANTOLOGIE 2015 29. – 30. dubna 2015
Abstrakta neprošla jazykovou úpravou. 15
BIOIMPLANTOLOGIE 2015
SBORNÍK ABSTRAKT
Obsah: Pokud je kolagen odpověď, tak jaká je otázka? .................................................................................................18 3D Stereoskopická analýza skafoldů pro tkáňové inženýrství . ....................................................................19 Nový způsob zpracování atellokolagenu..............................................................................................................20 New Medical Fibers: Preparation, Characterization and Medical Applications.......................................21 Biodegradabilní elastické polyuretanové filmy pro medicínské aplikace ................................................22 Biookluzivní krytí defektů u syndromu diabetické nohy.................................................................................23 Nová metóda prípravy acelulárnej alodermy......................................................................................................24 Hydrogely na bázi kys. hyaluronové a možnosti jejich využití v tkáňovém inženýrství ......................25 Adheze a růst endotelových buněk na PEO funkcionalizovaném biomimetickými oligopeptidy...26 Drawing: příprava scaffoldů pro tkáňové inženýrství.......................................................................................27 Mikro a nano vlákenné materiály s 3D strukturou ............................................................................................28 Naše skúsenosti s klinickou aplikáciou autológnych graftov na báze MSC..............................................29 Adhesion, Growth and Differentiation of Endothelial Cells on Albumin/heparin Assemblies with FGF-2 ................................................................................................................................................30 Modification of polyurethane nano fiberlayers by biologically active substances and study of their biocompatibility.........................................................................................................................31 Effect of Bio-ceramic Nano-powders on Human Osteoblast-likeMG-63 Cells.........................................32 Porovnání produkce cytokinů imunokompetentními buňkami, HMSC-bm a SaOS-2 kultivovaných na alginátových površích dopovaných Ca/P...........................................................................33 Růst buněk linie H441 na modifikovaných želatinových nanovláknech....................................................34 TAR SYNDROM.................................................................................................................................................................35 Terapeutické riešenie rozsiahleho dekubitu v oblasti os occipitale a os parietale.................................38 Porovnání dvou rozdílných metod izolace autologních mononukleárních buněk kostní dřeně při léčbě kritické končetinové ischemie u diabetiků.................................................39 Vliv negativního tlaku při liposukci na růst a osteogenní diferenciaci kmenových buněk lidské tukové tkáně.................................................................................................................40 Zubní implantát – nejprozkoumanější technologie lidstva. 5000 let zkušeností a nejnovější podněty i pro ostatní implantology.........................................................................41 Vliv dlouhodobé kryokonzervace na vlastnosti hemopoetických kmenových buněk pro autologní transplantaci – retrospektivní validační studie ........................................................42 Adheze a růst kmenových buněk tukové tkáně na kovových materiálech vyvíjených pro kostní implantáty . ..........................................................................................................................43
16
BIOIMPLANTOLOGIE 2015
SBORNÍK ABSTRAKT
Zhodnocení efektu lokální aplikace humánních mononukleárních buněk kostní dřeně, mesenchymálních buněk kostní dřeně a mesenchymálních buněk z tukové tkáně na proces hojení rány v potkaním modelu.............................................................................44 Kadaverozní BTB štěp v řešení rekonstručních operací na kolenním kloubu .........................................45 Řešení nestability CKP ramenního kloubu užitím allogenní Achillovy šlachy ........................................46 Larvoterapie.....................................................................................................................................................................47 Úskalí a výzvy v problematice cévních náhrad ..................................................................................................48 Testování biodegradabilních polyesterů pro maloprůměrové cévní náhrady .......................................49 Vliv re-kultivace a přítomnosti interleukinu 2 na cytotoxický potenciál kryokonzervovaných NK buněk . .............................................................................................................................50 Cell-free tissue engineering based on drug delivery enhance mento fregeneration...........................51
POSTEROVÁ SEKCE Možnosti a perspektiva testování arytmogenicity nových léků na kardiomyocytech odvozených z lidských embryonálních kmenových buněk ....................................................................................................52 Reprogramming plasmids for generation of induced pluripotent stem cells ........................................53 Hydrogely z přírodního polysacharidu Gum Karaya pro regeneraci měkkých tkání.............................54 Adhesion, Proliferation and Migration of Fibroblasts on Conducting Polyaniline.................................55 Cultured native cardiac myocytes and induced pluripotent stem cell-derived cardiomyocytes from patients with Fabry disease Comparative morphological study of mitochondria......................56 Hořčík, inovativní biodegradabilní materiál pro využití v implantologii...................................................58 Vylepšení infiltrace buněk do nanovlákenného tkáňového nosiče připraveného metodou centrifugačního zvlákňování..................................................................................................................59 Laboratoř buněčné regenerativní medicíny – Možnosti nové spolupráce ..............................................60 The Biofilm Formation on Conducting Polymer Polyaniline..........................................................................61
17
BIOIMPLANTOLOGIE 2015
SBORNÍK ABSTRAKT
Pokud je kolagen odpověď, tak jaká je otázka? Suchý T.1,2, Šupová M.1, Klapková E.3, Verdánová M.4,5, Sauerová P.6, Sucharda Z.1, Pokorný M.7, Mikeš P.8, Rýglová Š.1, Žaloudková M.1, Braun M.1, Horný L.2, Hubálek Kalbáčová M.5,6,9, Ballay R.10 Oddělení kompozitních a uhlíkových materiálů, ÚSMH, AV ČR, v.v.i., Praha1 Laboratoř biomechaniky, Ústav mechaniky, biomechaniky a mechatroniky, FS ČVUT v Praze2 Ústav lékařské chemie a klinické biochemie, 2. LF UK a FN v Motole, Praha3 Katedra genetiky a mikrobiologie PřF UK v Praze4 Ústav dědičných metabolických poruch, 1. LF UK v Praze5 Biomedicínské centrum LF v Plzni, UK v Praze6 ContiproBiotech, s.r.o., Dolní Dobrouč7 Katedra netkaných textilií a nanovlákenných materiálů, TU Liberec8 Ústav histologie a embryologie LF v Plzni, UK v Praze9 I. Ortopedická klinika, 1. LF UK a FN v Motole, Praha10 Příspěvek, který trochu neobratně parafrázuje Huiskesův příspěvek ke kostní remodelaci (Huiskes R. J. Anat. 2000;197:145–56), shrnuje některé zkušenosti s kolagenem jako přírodním polymerem použitým pro konstrukci materiálů určených pro tkáňové inženýrství nebo funkcionalizovaných vrstev pro ortopedické implantáty. Kolagen je nejhojnější protein lidského těla a základní složka extracelulární matrix nezbytná pro správnou funkčnost mnoha buněk, je důležitý pro funkci různých typů tkání a v neposlední řadě hraje také důležitou roli v hojení ran. Proto je kolagen hojně využíván ve vývoji nových biomateriálů. Přednáška se věnuje způsobům zpracování kolagenu od jeho izolace z různých živočišných prekurzorů, po přípravu do různých forem, například jako matrice nosičů buněk nebo submikronových vláken a nanovláken. První ukázkou jsou resorbovatelné kolagen-kalcium fosfátové nanovrstvy s řízenou elucí antibiotik pro zvýšení životnosti implantátů. Druhou pak nosiče buněk na bázi kolagenu, polylaktidu, bioapatitu a hyaluronanu. V příspěvku jsou také ukázány některé metody, které by měly odpovědět na otázku, zda po několikastupňovém zpracování kolagenu zůstává zachována jeho přirozená struktura. Tato studie byla podpořena Technologickou agenturou České republiky (projekt TA04010330).
18
BIOIMPLANTOLOGIE 2015
SBORNÍK ABSTRAKT
3D Stereoskopická analýza skafoldů pro tkáňové inženýrství Zidek J., Vojtova L., Abdel-Mohsen A. M., Chmelik J., Zikmund T., Brtnikova J., Jakubicek R., Zubal L., Jan J., Kaiser J. Středoevropský technologický institut VUT v Brně Příspěvek pojednává o stereoskopickém zobrazování skafoldů pro tkáňové inženýrství. Výhodou tohoto zobrazování je, že je možné v obrázku odlišit různé komponenty, odfiltrovat šum, případně analyzovat víceúrovňovou strukturu skafoldu. Budou představeny jednotlivé experimentální techniky, se kterými jsme již 3D stereoskopii zkombinovali: počítačová tomografie, holografická mikroskopie a rastrovací elektronová mikroskopie. Dále budou prezentovány jednotlivé techniky, kterými lze 3D obraz vytvořit: pasivní, aktivní 3D stereo, lentikulární display; jejich výhody a nevýhody. V závěru bude prezentováno využití stereoskopie pro analýzu porézních materiálů pro skafoldy.
19
BIOIMPLANTOLOGIE 2015
SBORNÍK ABSTRAKT
Nový způsob zpracování atellokolagenu Zubal L., Bonani W., Migliaresi C., Vojtová L. Středoevropský technologický institut VUT v Brně Klasický způsob zpracovaní atellokolagenu používá kyselinu, pufr a bázi pro tvorbu kolagenových gelů. Získaný gel je pak tvořen vlákny o tloušťce stovek nanometrů a je poměrně fragilní. Ukážeme, že odlišny způsob zpracování atellokolagenu vede na gely s odlišnou strukturou, tloušťkou vláken a mechanikou.
20
BIOIMPLANTOLOGIE 2015
SBORNÍK ABSTRAKT
New Medical Fibers: Preparation, Characterization and Medical Applications Abdel-Mohsen A. M., Abdel-Rahman R. M., Votjtova L., Jancar J. CEITEC-BUT In-situ hyaluronan/silver nanoparticles (HA/Ag-NPs) composite fibers were prepared by green technology for the first time. Sodium hyaluronate was dissolved in demineralized water to obtain homogenous solution of hyaluronan. Silver nitrate was added drop-wise to hyaluronan solution for 1h at ambient temperature, then the pH of the reaction mixture was slightly increased to 10 by adding sodium hydroxide (1 M). In-situ HA/Ag-NPs were used for preparation of new medical fibers via wet-spinning technique (WST). HA/Ag-NPs were characterized by different tools such as UV/Vis spectroscopy, transmission electron microscope (TEM), dynamic light scattering (DLS), and scanning electron microscope (SEM).
21
BIOIMPLANTOLOGIE 2015
SBORNÍK ABSTRAKT
Biodegradabilní elastické polyuretanové filmy pro medicínské aplikace Kupka V.1,2, Vojtová L.2, Jančář J.2 Fakulta chemická VUT v Brně1, Středoevropský technologický institut, VUT v Brně2 Biodegradabilní a potenciálně bioresorbovatelné polyuretanové (PU) filmy byly syntetizovány „green“ metodou bez použití organického rozpouštědla z hydrofobního polykaprolaktonu (PCL) a hydrofilního polyethylenglykolu (PEG). Vzorky s různým poměrem PCL/PEG byly testovány z hlediska chemických i fyzikálních vlastností. Tahové zkoušky ukázaly, že přítomný PCL ovlivňuje strukturu a tedy i mechanické vlastnosti významně, když je přítomen ve velkém nadbytku (od molárního poměru PCL/PEG = 3 a více), kdy tažnost houževnatých vzorků dosahovala až 900 %. Testy botnání a hydrolytické degradace ukázaly, že přítomnost PEGu (hydrofilní složky) značně ovlivňuje schopnost materiálu absorbovat vodu, což má následně vliv i na rychlost hydrolytické degradace. Vzorek PU připravený jen z PEGu obsahoval nejvíce absorbované vody (přibližně 78 %) a kompletně zdegradoval za 5 měsíců. U ostatních vzorků se schopnost absorbce vody i rychlost degradace snižovaly se snižujícím se obsahem PEGu ve vzorku PU. Vzorek PU připravený jen z PCL obsahoval nejmenší množství vody (1,8 ± 0,1 %) po jednom dnu) a za období jednoho roku prakticky nezdegradoval. Polyuretany s nastavitelnými vlastnostmi jak mechanickými, tak i hydrolytickými, by mohly být potenciálně využitelné jako bioresorbovatelné elastické materiály aplikovatelné v lidském těle, např. jako cévní štěpy. Tato práce vznikla za podpory projektu „CEITEC – Středoevropský technologický institut.“ (CZ.1.05/1.1.00/02.0068).
22
BIOIMPLANTOLOGIE 2015
SBORNÍK ABSTRAKT
Biookluzivní krytí defektů u syndromu diabetické nohy Navrátil K., Sixta B.
23
BIOIMPLANTOLOGIE 2015
SBORNÍK ABSTRAKT
Nová metóda prípravy acelulárnej alodermy Dragúňová J.1, Babál P.2, Mrázová H. 2, Koller J.1, Cucorová V.1 Klinika popálenín a rekonštrukčnej chirurgie Lekárskej fakulty Univerzity Komenského Bratislava1 Ústav patologickej anatómie, Lekárska fakulta Univerzity Komenského, Bratislava2
Úvod Na Klinike popálenín sme vyvinuli originálnu metódu prípravy acelulárnej alodermy. Metóda je založená na kombinovanom pôsobení proteolytického enzýmu a destilovanej vody. V príprave sme vylúčili používanie detergentov (SDS alebo Triton). Takto pripravená matrica nevykazuje nijaký cytotoxický efekt a preto je vhodná na osídľovanie rôznymi typmi buniek. V budúcnosti môže slúžiť jednak ako matrica na prípravu trojrozmernej náhrady kože, jednak môže byť použitá v plastickej chirurgii a popáleninovej medicíne.
Materiál a Metódy Na prípravu acelulárnej alodermy používame kadaveróznu kožu, odobratú podľa štandardných pracovných postupov Centrálnej tkanivovej banky. V prvom kroku sa odobratá aloderma vystaví pôsobeniu proteolytického enzýmu, v druhom kroku sa väčšina epidermy sa odstráni mechanicky a treťom sa aloderma vloží do hypotonického prostredia (destilovaná voda). Použitím destilovanej vody sa odstránia všetky zvyšky bunkových komponentov, ale neporušujú sa komponenty dermálnej matrix. Použitie destilovanej vody namiesto detegrentov minimalizuje aj možný toxický efekt.
Výsledky Stanovili sme optimálnu koncentráciu trypsínu, teplotu a dobu jeho pôsobenia ako aj najvhodnejšiu dĺžku lavážovania v destilovanej vode. Všetky stupne prípravy sme overovali histologicky. Výsledky histologického vyšetrenia potvrdili, že vo finálne pripravenej matrici absentujú bunkové zložky. Cytotoxicitu produktu sme overovali tromi rôznymi typmi testov (test difúzie v agarovom géli, test bunkovej životnosti a test kontaktnej cytotoxicity). Všetky výsledky testov potvrdili, že takto pripravená acelulárna aloderma nevykazuje nijaké známky toxicity. Pripravenú acelulárnu alodermu sme použili ako matricu na rast buniek. V pokusoch sme použili myšie fibroblasty 3T3 a ľudské dermálne fibroblasty. Oba typy buniek boli schopné na pripravenej matrici rásť.
Záver Aj keď požiadavky na používanie acelulárnej alodermy sú vysoké (a to najmä v plastickej a rekonštrukčnej chirurgii), komerčne dostupné produkty sa používajú výnimočne. Dôvodom je jednak vysoká cena a jednak problémy, spojené s jej obstarávaním. Acelularita nami pripraveného produktu, jeho netoxickosť, schopnosť buniek rásť na jeho povrchu, jednoduchosť prípravy a nízka cena by mohli v budúcnosti tento materiál predurčiť jednak k použitiu ako matrice pre prípravu plnododnotnej náhrady kože, jednak pre použitie v klinickej praxi.
24
BIOIMPLANTOLOGIE 2015
SBORNÍK ABSTRAKT
Hydrogely na bázi kys. hyaluronové a možnosti jejich využití v tkáňovém inženýrství Wolfová L., Pravda M., Bystroňová J., Ščigalková I., Velebný V. Contipro Biotech Kyselina hyaluronová je vysokomolekulární glykosaminoglykan, který je nezbytnou součástí extracelulární matrix tkání živočišných organismů. Její unikátní fyzikálně chemické a biologické vlastnosti a její vysoká biokompatibilita ji předurčují k využití v oblasti regenerativní medicíny a vývoje scaffoldů pro tkáňové inženýrství. Jednou z možných podob těchto scaffoldů jsou hydrogely. V prezentaci budou představeny hydrogely na bázi tyraminovaného derivátu HA, zesítěného necytotoxickou reakcí pomocí enzymu křenové peroxidázy a peroxidu vodíku. Tato reakce umožňuje přítomnost buněk v průběhu síťovací reakce a tak jejich homogenní zabudování do hydrogelů, a také injekční aplikaci tohoto materiálu do místa defektu a vznik gelů in vivo. Tyto hydrogely poskytují vhodné prostředí pro kultivaci různých typů buněk od chondrocytů, kmenových buněk až po např. monocyty. Proto mohou tyto materiály nalézt své využití v oblasti vývoje scaffoldů např. pro náhradu kloubní chrupavky, léčbu kostních defektů, regeneraci myokardu po infarktu, nebo materiálů pro viskosuplementaci synoviální tekutiny, augmentaci měkkých tkání, nebo pro biofunkcionalizaci povrchů implantátů. V přednášce budou prezentovány vlastnosti těchto hydrogelů, výsledky z //in vitro //kultivací buněk zabudovaných v těchto hydrogelech a také prvotní výsledky z //in vivo //testování jejich terapeutického efektu při léčbě defektů kloubní chrupavky a viskosuplementace synoviální tekutiny.
25
BIOIMPLANTOLOGIE 2015
SBORNÍK ABSTRAKT
Adheze a růst endotelových buněk na PEO funkcionalizovaném biomimetickými oligopeptidy Musílková J.1, Novotná K.1, Kotelnikov I.2, Proks V.2, Bačáková L.1 Fyziologický ústav AV ČR Ústav Makromolekulární chemie AV ČR Povrchy tvořené PEO zcela zabraňují adhezi buněk k podkladu. Proto je v tkáňovém inženýrství často používána jejich funkcionalizace ligandy receptorů buněčné adheze pro účely možné regulace adheze, růstu a diferenciace buněk. Otázka produkce proteinů extracelulární matrix a jejich usazování byla však dosud řešena zřídka. Proto jsme v této práci funkcionalizovali proteinrepulzivní PEO povrch oligopeptidy obsahujícími RGD sekvenci (RGD), rigidní sekvencí RPD (RPD), syntetickým peptidem odvozeným od části kolagenu obsahující vazebné místo pro fibronektin (Col), oligopeptidem se sekvenci RGE, obsaženou v kolagenovém peptidu (RGE). Všechny tyto peptidy byly použity v koncentraci 900 fmol/cm2. Kromě toho RGD, RPD i RGE peptid byl použit v kombinaci s Col (poměr 1:1) v koncentraci 900 fmol/cm2 pro každou ze složek. V případě kombinace RGD-Col jsme také použili Col v nižší koncentraci, tedy 900 fmol/cm2 RGD a 90 fmol/cm2 Col, abychom určili vliv koncentrace kolagenu na chování buněk. Materiály byly osazeny buňkami primární kultury lidského endotelu (HUVEC) a sledovány po 3 a 7 dnech růstu. Růst buněk byl sledován v konvenčním statickém kultivačním systému. Paralelně byly buňky kultivovány v podmínkách dynamické zátěže na zařízení Mini Orbital Shaker SSM1 (Stuart), které provádí stejnoměrný krouživý pohyb. Vyhodnocovali jsme počet buněk rostoucích v systému jak za statických, tak I dynamických podmínek (3. den po nasazení buněk na podklady). Dále jsme izolovali mRNA z buněk podmínek (3. den po nasazení buněk na podklady) a stanovovali expresi fibronektinu a proteinů fokální adheze talinu a vinkulinu pomocí qRT-PCR. Dále jsme výsledky srovnávali s předběžnými pokusy prováděnými na buněčné linii hovězího endotelu CPAE. Po kratší kultivaci (3 dny) byla buněčná adheze a růst signifikantně vyšší na podkladu funkcionalizovaném sekvencemi RGD a RGE, nežli na podkladu funkcionalizovaném kombinací těchto oligopeptidů s Col, a to jak za statických, tak dynamických podmínek. Nicméně po delší kultivaci (7 dní) byla buněčná adheze a růst lepší na podkladech funkcionalizovanýchCol v kombinaci s RGD, nikoliv však s RPD. Podobný výsledek byl zjištěn jak pro buňky lidského, tak i hovězího endotelu. Vzhledem ke složení přirozené vaskulární extracelulární matrix obsahující kolagen, můžeme učinit závěr, že kombinace RGD s peptide odvozeným od kolagenu se zdá být nejslibnějším přístupem v oblasti modifikace biomateriálů pro potřeby vaskulárních náhrad. Podporováno Technologickou agenturou České republiky (grant č. TA04011345) a Grantovou agenturou České republiky (P108/12/1168).
26
BIOIMPLANTOLOGIE 2015
SBORNÍK ABSTRAKT
Drawing: příprava scaffoldů pro tkáňové inženýrství Pilařová K.1, Jenčová V.1, Stanislav L.2, Horáková J.1, Mikeš P.1, Lukáš D.1 Katedra netkaných textilií a nanovlákenných materialů, Technická univerzita v Liberci1 Katedra aplikované kybernetiky, Technická univerzita v Liberci2 Klíčová slova: nanovlákna, drawing, scaffold, tkáňové inženýrství Úkolem této práce bylo otestovat tkáňové nosiče (scaffoldy) vyrobené technologií drawing, zda budou vhodné pro buněčnou adhezi a proliferaci. Drawing je metoda tažení jednotlivých vláken z kapky polymeru, v tomto případě polykaprolaktonu (PCL). Pomocí drawingu jsme schopni připravit scaffoldy s definovanou orientací vláken a případně i strukturou. V rámci tohoto experimentu jsme testovali scaffoldy z PCL připravené na Mikromanipulátoru, stroji navrženém přímo pro tuto aplikaci. Scaffoldy byly připravené ve třech variantách ? vlákna tažená v jednom, ve dvou a ve třech směrech. In vitro experimenty jsme provedli s 3T3 myšími fibroblasty a scaffoldy jsme testovali 1., 3., 7., 14., 21. a 28. den po nasazení buněk na scaffold. K evaluaci buněčné adheze a proliferace jsme použili MTT test, fluorescenční a elektronovou mikroskopii. Výsledky tohoto experimentu ukazují, že buňky jsou schopné na takovéto struktury adherovat a proliferovat ve směru vláken. Scaffoldy s vlákny nataženými ve třech směrech vykazují lepší výsledky, co se týče adheze i proliferace, nicméně tento fakt může být zapříčiněn vyšší hustotou vláken u této struktury. Na základě těchto in vitro experimentů jsme vyrobili scaffoldy konstruované převážně z jednosměrně orientovaných vláken, které byly použity v in vivo experimentech na králících jako kýlní síťky. Všichni operovaní králíci přežili až do plánované euthanasie 40 dní po započetí experimentu a všechny abdominální incize s implantovanou kýlní síťkou byly plně zhojeny. Biomechanické vyhodnocení vzorků prokázalo, že vzorky odebrané experimentální skupině jsou tužší a odolávají lépe zatížení v tahu, oproti kontrolní skupině. V současné době čekáme na výsledky histologického vyšetření všech vzorků.
27
BIOIMPLANTOLOGIE 2015
SBORNÍK ABSTRAKT
Mikro a nano vlákenné materiály s 3D strukturou Jenčová V., Pilařová K., Horáková J., Modrák M., Chvojka J., Erben J. Technická Univerzita v Liberci Vlákenné tkáňové náhrady mají velký potenciál pro regenerativní medicínu a tkáňové inženýrství. U scaffoldů určených pro náhradu objemných tkání (kost, chrupavka) je potřebné, aby byly porézní, mechanicky stabilní a podporovaly buněčnou proliferaci i do vnitřních struktur scaffoldu. V této práci byly připraveny materiály kombinující mikrovlákna s nanovlákny, a to s využitím dvou technologií: elektrospiningu a melt-blownu. Výsledný materiál vyrobený z biodegradabilního PCL byl následně testován in-vitro s použitím osteoblastů (MG-63). První výsledky ukazují, že přítomnost nanovláken ve struktuře scaffoldu má pozitivní vliv na buněčnou proliferaci a mikrovlákenná struktura zajišťující porozitu materiálu umožňuje prorůstání buněk i do vnitřních struktur scaffoldu.
28
BIOIMPLANTOLOGIE 2015
SBORNÍK ABSTRAKT
Naše skúsenosti s klinickou aplikáciou autológnych graftov na báze MSC Vojtaššák J., Mračna J., Blaško M., Jarábek L., Danišovič L., Poruban D., Beláček J., Galbavý Š. Fakulta zdravotníctva a sociálnej práce Trnavskej univerzity Lekárska fakulta Univerzity Komenského v Bratislave Stomatochirurgická klinika Svätej Alžbety v Bratislave Chirurgická klinika SZU v Bratislave Autori informujú o svojich skúsenostiach s klinickou aplikáciou autológnych kmeňových buniek. Ide o pacientov s komplikáciami diabetu, diabetickou nohou a stomatochirurgických pacientov. Išlo aj o vytvorenie náhrady sliznice ústnej dutiny ale hlavne o uzáver fistuly pri rázštepoch podnebia a augmentácii maxily. Keďže prezentujú viac než 10 ročné skúsenosti, dovoľujú si úvahu o efektívnosti aplikácie autológnych MSC a hlavne o ich bezpečnosti.
29
BIOIMPLANTOLOGIE 2015
SBORNÍK ABSTRAKT
Adhesion, Growth and Differentiation of Endothelial Cells on Albumin/ heparin Assemblies with FGF-2 Filová E.1, Kumorek M.2, Kubies D.2, Houska M.2, Kasoju N.2, Mázl Chánová E.2, Matějka R.1,3,4, Krýslová M.1, Bačáková L.1, Rypáček F.2 Department of Biomaterials and Tissue Engineering, Institute of Physiology, Academy of Sciences of the Czech Republic, v.v.i., Prague, Czech Republic1 Department of Biomaterials and Bioanalogous Systems, Institute of Macromolecular Chemistry, Academy of Sciences of the Czech Republic v.v.i., Prague, Czech Republic2 Department of Medical Biophysics and Informatics, Third Faculty of Medicine,Charles University in Prague, Prague, Czech Republic3 Department of Biomedical Technology, Faculty of Biomedical Engineering, Czech Technical University in Prague, Kladno, Czech Republic4 Basic fibroblast growth factor (FGF-2) is essential for the cell growth and differentiation. Binding FGF-2 to a biomaterial surface prevents the degradation of FGF-2 and prolongs its bioactivity. In the present study, albumin/heparin assemblies (Alb/Hep)2were prepared with FGF-2 at the concentration of 30 ng/cm2or 120 ng/cm2. The adhesion, growth, and differentiation of bovine endothelial CPAE cells were evaluated on (Alb/Hep)2 in comparison with FGF-2 in cell culture medium.The density of initially attached cells was lower on all Alb/Hep layers. Tothe contrary, cell spreading area was highest on the (Alb/Hep)2 witha lower FGF-2 concentration. The albumin/ heparin assemblies supported proliferation of CPAE cells during a 7-day culture. The synthesis of VEcadherin and von Willebrand factor was highest on (Alb/Hep)2 with FGF-2 at a lower concentration. Albumin/heparin assemblies with FGF-2 seem to be promising for vascular tissue engineering, e.g., for inner coating of synthetic vascular grafts for their endothelialization. Supported by the Technology Agency of the Czech Republic, project No. TA04011345, by the Ministry of Education, Youth and Sports of the Czech Republic (grant No. EE2.3.30.0029), by the Grant Agency of the Czech Republic (P108/12/G108) and by the “BIOCEV – Biotechnology and Biomedicine Centre of the Academy of Sciences and Charles University” project (CZ.1.05/1.1.00/02.0109), funded by the European Regional Development Fund.
30
BIOIMPLANTOLOGIE 2015
SBORNÍK ABSTRAKT
Modification of polyurethane nano fiberlayers by biologically active substances and study of their biocompatibility Michliková M.1, Dragúňová J.2, Hnátová M.1, Perďochová D.1, Bakoš D.1 Faculty of Chemical and Food Technology, Slovak University of Technology, Bratislava, Slovakia1 Department of Burns and Reconstructive Surgery, Faculty of Medicine, Comenius University, Bratislava, Slovakia2 The present work deals with the modification of polyurethane nanofiber nonwoven layer on the polypropylene support layerand biocompatibility testing of such biomaterial using two types of cells:3T3-mouse fibroblasts and human dermal fibroblasts. The polyurethane nanofiber layer was prepared by the electrospinningmethod and it was modified by spraying technique immediately after the plasma treatment (the plasma barrier discharge in the air atmosphere). The three types of biologically active substances combinationswere used in modifying solutions: β-cyclodextrin/ chitosan/berberine chloride, β-cyclodextrin/berberine chloride and salicylic acid. The following tests for a biocompatibilityevaluation were used:the agar diffusion test, MTT, test of contact toxicity and the growth curve. The preliminary experiments showed that the tested polyurethane nanofiber nonwoven layer did not exhibited toxic effects. However, it will be necessary to perform further analyses and methods of cell cultivation, which could demonstrate clearly the suitability of such modified nanofiber layers for potential topical use in medicine.
31
BIOIMPLANTOLOGIE 2015
SBORNÍK ABSTRAKT
Effect of Bio-ceramic Nano-powders on Human Osteoblast-likeMG-63 Cells Marková M.1, Filová E.1, Job N.L.M. der Kinderen2, Sucharda Z.3, Šupová M.3, Balík K.3, Bačáková L.1, Suchý S.3,4 Department of Biomaterials and Tissue Engineering, Institute of Physiology of the Czech Academy of Sciences, Czech Republic1 Rijksuniversiteit Groningen, Netherlands2 Department of Composite and Carbon Materials, Institute of Rock Structure and Mechanics of theCzech Academy of Sciences, Czech Republic 3 Laboratory of Biomechanics, Department of Mechanics, Biomechanics and Mechatronics, Faculty of Mechanical Engineering, CTU in Prague, Czech Republic4 Regenerative medicine needs novelbiocompatible and bioactive materials, which can be easily colonized by cells and integrated into organism.In our study bio-ceramic nano-powders, which were either of synthetic or biological origin, were studiedin vitro with osteoblast-like MG-63 cells. These cells were seeded onto bovine bone bio-apatite, prepared by calcination at 500° C, 600° C or 700° C, onto fluorinated calcium phosphate (F-Cap), magnesium-doped brushite (Mg-Cap), calcium-deficient hydroxyapatite (CDHA) or commercially available tricalcium phosphate (TCP), and cultured for 7 days.Subsequently the cell viability and cell numbers were assessed by XTT assay, by aLIVE/DEAD® Viability/Cytotoxicity Kit, by Hoechst & Texas red staining, and by anxCelligence assay. Immunofluorescence staining of β-actin, vinculin, osteocalcin, and osteopontin was performed as well. We observed that both bio-apatite and commercial bio-ceramics supported adhesion and growth of MG-63 cells, whereas F-Cap and Mg-Cap were toxic in the tested concentrations. All bioapatitesand CDHA show similar or better properties than synthetic HA and TCP.Generally, the bioceramics has a potential importance for bone tissue engineering. Supported by the Grant Agency of the Czech Republic (projectsNo. P108/12/1168, P108/12/G108), Ministry of Health of the Czech Republic (project No. NT 13297) and byBIOCEV – Biotechnology and Biomedicine Centre of the Academy of Sciences and Charles University project (CZ.1.05/1.1.00/02.0109), funded by the European Regional Development Fund.
32
BIOIMPLANTOLOGIE 2015
SBORNÍK ABSTRAKT
Porovnání produkce cytokinů imunokompetentními buňkami, HMSC-bm a SaOS-2 kultivovanými na alginátových površích dopovaných Ca/P Himmlová L.1, Kubies D.2, Bártová J.1, Vandrovcová M.3, Filová E.3, Bačáková L.3 Stomatologická klinika 1. LF UK a VFN v Praze1 Ústav makromolekulární chemie AV ČR2 Fyziologický ústav AV ČR3 Testování biomateriálů z hlediska imunitní odpovědi organizmu umožní určit, zda navrhovaný materiál splňuje předpoklady pro úspěšnou aplikaci, je však nezbytné zvolit vhodné zkušební metody. Lidské mezenchymální kmenové buňky odvozené z kostní dřeně (HMSC-bm), imunokompetentní (mononukleární) buňky získané z buffy coat a buňky linie pojivové tkáně SaOS-2 představují typy buněk, které se účastní hojení ran, stejně jako v odpovědi organismu na přítomnost implantátu, nicméně jejich reakce na identický materiál může být odlišná. Tyto buňky byly použity pro testování alginátových hydrogelových vrstev dopovaných hydroxyapatitem (Ti/ALG/HAP) nebo b-fosforečnanem vápenatým (Ti/ALG/TCP) imobilizovaných na povrchu titanových (Ti) vzorků. Čistý Ti a alginát (ALG) sloužily jako kontrolní povrchy. Produkce cytokinů byla stanovena multiplexní proteomickou analýzou RayBio Human Inflammation Array (RayBiotech, USA) po kultivaci 3 a 7 dnů. Každý typ buněk produkoval jiné spektrum cytokinů. Mononukleární buňky produkovaly přednostně faktory nespecifické imunity (IL-6, IL-8, MCP1, RANTES) v dávkách vyšších než u pozitivní kontroly testu RayBio. Produkce cytokinů klesala v pořadí Ti/ALG/HAP Ti Ti/ALG/TCP Ti/ALG. HMSC-bm produkovaly cytokiny v nižší míře než mononukleární buňky, a to převážně chemokiny aktivující chemotaxi a aktivaci monocytů, granulocytů a neutrofilů. SaOS-2 buňky produkovaly nejširší spektrum cytokinů, ale většinou pouze v nižších dávkách a bez významného rozdílu mezi Ti/ALG/HAP a Ti/ALG/TCP povrchy. Výjimkou byl TIMP-2, který SaOS-2 buňky produkují v nejvyšší míře v porovnání s ostatními sledovanými typy buněk. Porovnání imunitní odpovědi mononukleárních a kmenových buněk ukázalo rozdíly mezi materiály, zatímco SaOS-2 buňky nejsou pro tento typ porovnání dostatečně citlivé. Proto by pro testování celkové zánětlivé odpovědi vyvolané přítomností implantátu určeného k rekonstrukci nebo náhradě kostní tkáně v podmínkách in vitro měly být kromě SaOS-2 buněk využívány i HMSCbm a mononukleární buňky vzhledem k jejich zmíněné citlivosti na produkci cytokinů. Příspěvek vznikl za podpory výzkumného programu PRVOUK P28/LF1/6 Ministerstva školství, mládeže a tělovýchovy a za podpory projektu Interní Grantové Agentury Ministerstva zdravotnictví ČR č. NT 132974 a projektu „BIOCEV – Biotechnologické a biomedicínské centrum Akademie věd a Univerzity Karlovy“ (CZ.1.05/1.1.00/02.0109), z Evropského fondu pro regionální rozvoj.
33
BIOIMPLANTOLOGIE 2015
SBORNÍK ABSTRAKT
Růst buněk linie H441 na modifikovaných želatinových nanovláknech Jurtíková V.1,2, Švachová V.3,4, Vojtová L.4, Hampl A.1 Masarykova univerzita, Lékařská fakulta, Ústav histologie a embryologie1 Mezinárodní centrum klinického výzkumu – Centrum biomolekulárního a buněčného inženýrství, Fakultní nemocnice u sv. Anny v Brně2 Vysoké učení technické v Brně, Chemická fakulta3 CEITEC – CentralEuropean Institute of Technology, Vysoké učení technické4 Předložená práce se zabývá přípravou (bio)polymerních nanovláken získaných pomocí technologie Nanospider. Tato nanovlákna jsou biokompatibilní, bioadhezivní, porézní a napodobují strukturu extracelulární matrix tvořící strukturu tkání. Úspěšně byla připravena želatinová nanovlákna, modifikovaná přídavkem sodné, případně vápenaté soli oxidované celulózy. Želatina je biokompatibilní, biodegradabilní a má vysokou absorpční schopnost. Oxidovaná celulóza i její soli jsou biokompatibilní, biodegradabilní, vykazují jak hemostatické, tak baktericidní účinky. Dalším důležitým krokem bylo síťování získaných nanovláken pro zlepšení jejich hydrolytické stability a mechanických vlastností. Na připravených nanovláknech byla kultivována linie buněk H441 (buňky lidského papilárního adenokarcinomu), která slouží jako model Clara buněk a také vykazuje některé vlastnosti pneumocytů II. typu. Na základě výsledků kultivace linie H441 bylo usuzováno, který z připravených materiálů je nejvhodnější z hlediska své stability, mechanických vlastností a podpory růstu buněk pro budoucí použití v oblasti tkáňového inženýrství. Poděkování: Tato práce byla podpořena projektem CEITEC – Central European Institute of Technology (CZ.1.05/1.1.00/02.0068), projektem „Zdroje pro tkáňové inženýrství 5 (TissueEng5)“ (MUNI/A/1558/2014) a dále byla podpořena v rámci „The European Regional Development Fund“ projektem Project FNUSAICRC (No. CZ.1.05/1.1.00/02.0123).
34
BIOIMPLANTOLOGIE 2015
SBORNÍK ABSTRAKT
TAR SYNDROM Kuklík M.1,2, Mařík I.3 Genetická ambulance, Praha1 Oddělení molekulární endokrinologie a lékařské genetiky, Endokrinologický ústav, Praha2 Ambulantní centrum pro vady pohybového aparátu, Praha3 ÚVOD: Trombocytopénie a aplázie radia (TAR) je dědičný syndrom s neobvyklým způsobem dědičnosti. Je to oboustranná aplázie vřetenní kosti s trombocytopénií až méně než 50 000 a dalšími anomáliemi, skelet palců je však zachován. Typická je manusvaracongenita (radiální deviace ruky) s omezením pronace a supinace, aplázie radia oboustranného charakteru, hypoplázie karpálních kůstek a článků prstů (vždy je přítomno 5 prstů s palcem schopným opozice, malík má nedostatečně vyvinutou střední falangu, což vede ke klinodaktylii 5. prstu. Bývají flekční kontraktury prstů, syndaktylie a kamptodaktylie, ohnutí ruky do tvaru labutí šíje, častá je hypoplázie dolní čelisti, mandibula je zde opět stejně jako u jiných syndromů locusminorisresistentiae, stejně jako hypoplázie střední etáže obličeje s hlubokým kořenem nosu, který přetrvává po celý život. Zřetelná hypoplázie ulny různého stupně. Nevusflamneus obličeje též zaznamenán, stejně jako cutislaxa na šíji a krku. Hypoplázie pletence pažního zahrnuje hypoplázii klavikuly s hákovitým vzhledem laterálního konce, hypoplázii lopatek, žeber a obratlů (páteře). Kolenní klouby mají omezenou pohyblivost, jsou přítomny anomálie stehenní kosti až její chybění, coxavalga, dislokace kyčlí, dislokace i chybění patelly, genuavara, anomálie tibie a fibuly,pedesequinovari. Edémy dorsa nohou též známy. Vyjímečně těžké redukční vady dolních končetin. Pacienti jsou menšího vzrůstu, na 10 percentilu a méně. Typická je kolísající trombocytopénie, nedostatek megakaryocytů způsobuje v prvních měsících života smrtelně nebezpečné krvácení, zejména do mozku. Trombocytopénie může být pouze přechodného charakteru v novorozeneckém období. Trombocytopénie je pouze epizodická, provází ji imunitní a alergické poruchy, infekce a hemolytická a anémie, leukocytóza, eosinofilie, hemoragická diatéza, leukemoidní reakce s posunem k blastickým formám, leukémie, lymfomy a hepatosplenomegalie, vše v kojeneckém věku. Alergie na kravské mléko vyvolává pokles trombocytů s hemolýzou, ataky průjmů se zvracením a dehydratací během 1. roku života. Z orgánových vad nesmíme zapomínat na srdeční anomálie a vady: Fallotova tetralogie, defekt septa síní, srdeční vady jsou přítomny třetině případů, anomálie a vady urogenitálního systému jako je dystopie ledvin, podkovovitá ledvin a hydronefróza, anomálie jícnu, kapilární hemangiomy, jednoduché příčné dlaňové rýhy, chybění flekčních rýh na prstech. V dermatoglyfických odchylkách je obsažen biomechanický zápis embryogeneze vady. Pacienti bývají mentálně retardováni, snad následkem krvácení do CNS, letalita syndromu je značná, 40 % dětí umírá v časném věku. KAZUISTIKY: Uvádíme dvě kazuistiky TAR syndromu, obě izolovaný výskyt v rodině. První kazuistika se týká pacientky nar. 1985, 30 let sledované, narozené v termínu spontánně, záhlavím z 3. gravidity zdravých, nepříbuzných rodičů, její matka v těhotenství přibrala 22 kg. Vada byla zjištěna až po porodu, ultrazvukové vyšetření vadu neprokázalo. 1. gravidita matky skončila spontánním abortem, 2. gravidita porod dcery s m.Hirschprung, tato sestra probandky zemřela ve 2 letech věku s dg. m. Hirschprung (komatózní stav). Cytogenetické vyšetření probandky ukazuje v r. 2001 základní karyotyp 46,XX s 2 % získaných chromozomálních aberací. Matka pacientky astenického habitu, výška 153 cm, cytogenetické vyšetření ukazuje mozaiku 46,XX/45,X/47,XXX, získané chromozomální aberace ve 4,5 % buněk. Otec pacientky má získané chromozomální
35
BIOIMPLANTOLOGIE 2015
SBORNÍK ABSTRAKT
aberace (ZCHA) v 4,5 %, základní karyotyp 46,XY/47,XXY ? patologický klon 1:35. Probandka sama byla léčena chirurgicky též pro m. Hirschprung ? identická dg. jako její zemřelá sestra. Ortopedicko-chirurgická léčba u probandky zahrnovala řadu korekčních ortopedických operací k zlepšení celkového stavu. Ve 13 letech a 6 měsících váží 27 kg, počet trombocytů stabilizován na 100 000, význačné, ale ne kritické snížení. Chirurgické zákroky, nejen paliativního a odlehčujícího charakteru byly zaměřeny na léčbu deformit nohy (prolongace Achillovy šlachy), subluxaci kolena, korekci oboustranné manusvara, dislokaci kyčlí. Po operativních zákrocích následovala léčba rehabilitační (RHB) pomocí ortéz a protéz. Operativní zákrok celkem 12 x: v 5 letech a 6 měsících levá noha, v 6 letech operována pravá DK, v 7 letech pravá horní končetina (PHK) a levá horní končetina (LHK), (tzv. centralizace, vyrovnání končetiny do osy), v 9 letech 6 měsících operována pravá kyčel s podporou transfuzí trombocytů. V 10 letech a 6 měsících zákrok na levé dolní končetině, v 11r6m operována pravá kyčel, ve 12 letech a 6 měsících operována současně pravá a levá noha, v 13 letech a 6 měsících levé koleno, v 14letech a 6 měsících provedena prodlužující operace podle Ilizarova na LDK, v 15 letech a 6 měsících prodlužující operace podle Wagnera na pravém předloktí. V této době 135 cm a 36 kg, obojí pod 3 percentilem, ale v souladu s váhou, má zlepšený stereotyp chůze, podogram s třemi opěrnými body (princip trojnožky). Má těžkou dysplázii kolenních kloubů, prodloužené předloktí. Důležité je vždy načasování chirurgických zákroků vzhledem k symptomům. Je třeba mít na paměti, že se nejedná o operaci izolované vady, ale o korekci systémového onemocnění. Druhá kazuistika ukazuje dlouhodobé sledování pacientky s TAR syndromem, tj. 26 let a řadou ortopedických korekčních zákroků. Vada zjištěna u ní až při porodu jako oboustranná (bilaterální) aplázie radia s typickými projevy změněné biomechaniky horních končetin (HK), laboratorně prokázány ZCHA v 7,5 % v r. 1999, opakované vyšetření později prokazuje 3 % ZCHA. Pacientka má kolísavou trombocytopénii50 ? 80 000. Výška v dospělosti 168 cm/hmotnost 68 kg, má vasomotorickou rhinitis, kompresi zubů, vyšetření základních onkogenetických markerů v normě. Dermatoglyfické a biometrické změny dlaní odpovídají dané diagnóze. Ruční písmo má kvalitní, podobné až stejné ve srovnání s matkou, která tuto vadu nemá. 1. graviditu měla v 26 letech, amniocentézu odmítla, ultrazvuková vyšetření (UZ) v normě, porod zdavého chlapce, poporodní průběh v normě. 2. gravidita ukončil spontánní abort , následně se rozhodla pro sterilizaci. DISKUSE A ZÁVĚR: Uvedená diagnóza je kandidátní chorobou pro buněčnou či genovou terapii. Způsob dědičnosti je komplikovaný, nejedná se jen o jednoduchou autosomálně recesivní chorobu, ale na lokusu 1q21 může být přítomna tzv. kombinace hypomorfních alel zodpovědná za chorobu a delecí. Nové poznatky molekulární genetiky vysvětlují dřívější nejasnosti v přenosu nemoci. K vzniku choroby může vést i mikrodelece na kritickém místě chromozomu. Frekvence onemocnění je řídká 1:500 000 až 1: 1 000 000, počet literárních známých případů byl v r. 1975 80 a v r. 1988 100 případů. Léčba onemocnění musí probíhat celý život. Léčba a management choroby vyžaduje interdisciplinární přístup. Prenatální diagnostika se od zobrazovacích metod obrací k molekulární diagnostice. Genetické poradenství je nedílnou součástí péče. Diferenciální diagnostika musí vzít v úvahu i jiné končetinové vady jako Holtův ? Oramův syndrom, Aaseho syndrom, VATER syndrom., pseudothalidomidovýsynrom, Fanconiho anemii, jednostranná prostá manusvaracongenita.
36
BIOIMPLANTOLOGIE 2015
SBORNÍK ABSTRAKT
LITERATURA: 1. Kuklík, M., Mařík,I.: Genetika a biomechanika syndromu TAR(K), Skelet , Centrum biomedicinského inženýrství, s. 36 ?38 Praha, FTVS ? UK 2002, ISBN 80–86317–19–6 2. Wiedemann, H.R., Kunze J.: Atlas klinických syndromů pro kliniku a praxi,Osveta, Martin,1996, ISBN 80–217–0517–5 3. Žižka, J.: Diagnostika syndromů a malformací, Galén, Praha, 1994, ISBN 80–85824–04–3 4. Liška, F., Hirschfeldová, K., Chylíková, B., Putzová, M., Krautová, L., Čejnová, V., Laštůvková, J., Šilhánová, E., Baxová, A.: Trombocytopénie s aplázií radia ? syndrom s neobvyklým mechanizmem dědičnosti. 18. celostátní konference DNA diagnostiky, s. 19, Brno ? Masarykova univerzita, 2014 5. Čejnová, V., Laštůvková, J., Putzová, M, Krautová, L., Hirschfeldová, K., Štekrová, J., Harmaš, V., Wilimská, M.: Prenataldetectionof TAR syndrome. 18. celostátní konference DNA diagnostiky, s. 18, Brno, Masarykova univerzita, 2014 Klíčová slova: trombocytopénie – aplázie radia – skeletální dysplázie – biomechanika – hypomorfní alely u TAR – ztrátová mutace u TAR – terapie a management TAR Zkratky: TAR – trombocytopénie a aplázie radia CNS – centrální nervový systém PHK – pravá horní končetna LHK – levá horní končetina HK – horní končetina DK – dolní končetina ZCHA – získané chromozomové aberace RHB – rehabilitace UZ – ulttrazvuk
37
BIOIMPLANTOLOGIE 2015
SBORNÍK ABSTRAKT
Terapeutické riešenie rozsiahleho dekubitu v oblasti os occipitale a os parietale Zelenková H. SANARE spol. s r.o. 81 ročná pacientka, vitálna, bývajúca sama v dome. Náhlacievnamozgovápríhoda v roku 2001, 2010 novo objavený, inoperabilný nádor mozgu. Okrem občasných výpadkovpamäti a krátkodobejnevoľnostinemalaobtiaže, starala sa sama o seba. Po návštevepríbuzných v decembri 2013 upadla náhle do bezvedomia a do ďalšejnávštevypríbuznýchležala dva dni na kamenejdlážke. Došlo k vytvoreniurozsiahleho dekubitu v oblasti lopatiek a v okcipitálnej a parietálnej časti hlavy s výpadkomkože a podkožia až na kosťveľkosť 10×12 cm. Po dvojmesačnejhospitalizácii na neurologii sa celkový stav stabilizoval, pacientka komunikuje, pohybovoobmedzená. Hojenie dekubitu v oblasti lopatiekpomerneefektívne, v oblasti hlavy stagnáciaprejavov, kalózne okraje, hnedočiernezafarbenie kosti. Od marca 2014 v terapii použité spočiatkugélovéprípravky, následnepristúpené k aplikáciikmeňovýchbuniek (keratinocytov) na nosiči z karboxymetylcelulozy s veľmi dobrým efektom. V decembri 2014 priemer defektu 7 cm. V oblasti lopatky zhojeno ad integrum.
38
BIOIMPLANTOLOGIE 2015
SBORNÍK ABSTRAKT
Porovnání dvou rozdílných metod izolace autologních mononukleárních buněk kostní dřeně při léčbě kritické končetinové ischemie u diabetiků Dubský M.1, Jirkovská A.1, Bém R.1, Pagačová L.1, Fejfarová V.1, Nemcová A.1, Syková E.2 Centrum diabetologie, IKEM, Praha1 Ústav experimentální medicíny, Akademie věd ČR, Praha2 Institut klinické a experimentální medicíny Úvod: Suspenze mononukleárních buněk kostní dřeně (bone marrowmononuclearcells -BMMNC) určených pro léčbu diabetických pacientů s kritickou končetinovou ischemií (CLI) bez možnosti standardní revaskularizace, může být získána různými metodami odběru a izolace. Cílem naší práce bylo porovnat výtěžnost suspenzí BMMNC izolovaných 2 rozdílnými metodami a jejich klinický efekt při léčbě syndromu diabetické nohy a CLI. Metody: 56 pacientů s diabetem a CLI bez možnosti standardní revaskularizace léčených pomocí BMMNC v našem centru v letech 2008–2014 bylo zařazeno do studie. U 29 pacientů byly BMMNC izolovány pomocí systému Smart PReP2 (Harvest Technologies Corporation, metoda 1); u 27 pacientů byly BMMNC izolovány hematologickou metodikou se sedimentací pomocí gelofusinu v laminárním boxu (Gelofusin, metoda 2); suspenze buněk získaná jednou z uvedených metod pak byla aplikována hluboce nitrosvalově do okolí okludovaných tepen postižené dolní končetiny ve svondé nebo celkové anestezii. Složení suspenzí bylo hodnoceno počtem celkových leukocytů, CD34+ buněk a buněčnou viabilitou. Klinický efekt byl hodnocen pomocí změn transkutánní tenze kyslíku (TcPO2) na léčené končetině. Výsledky: Nepozorovali jsme signifikantní rozdíl v počtu aplikovaných CD34+ prekurzorových buněk (1.29 vs. 1.68×107; p = 0,36) získaných oběma metodami; počet monocytů, lymfocytů a neutrofilů byl také bez významného rozdílu. Buněčná viabilita byla srovnatelná u obou metod (88,6 vs. 83,2 %, NS). TcPO2 bylo singnifikantně zlepšeno u obou skupin po 6 měsících od buněčné terapie (změna oproti hodnotám před terapií o 20,6 ? 9,1 mm Hg; p = 0,002 a 18,8 ? 7,7. mm Hg; p = 0,003, resp.), bez signifikantního rozdílu mezi oběma metodami. Závěr: Naše studie prokázala srovnatelný efekt dvou různých metod izolace BMMNC v léčbě pacientů s neřešitelnou CLI. Rovněž jsme nepozorovali významný rozdíl v počtu leukocytů a prekurzorových buněk v jednotlivých suspenzích. //Podpořeno projektem (Ministerstva zdravotnictví) rozvoje výzkumné organizace 00023001 (IKEM) ? Institucionální podpora.
39
BIOIMPLANTOLOGIE 2015
SBORNÍK ABSTRAKT
Vliv negativního tlaku při liposukci na růst a osteogenní diferenciaci kmenových buněk lidské tukové tkáně Bačáková L.1, Kročilová N.1, Havlíková J.1, Pařízek M.1, Motarjemi H.2, Molitor M.2 Fyziologický ústav Akademie věd České republiky1 Klinika plastické chirurgie, Nemocnice Na Bulovce2 Kmenové buňky tukové tkáně jsou perspektivním buněčným typem pro inženýrství tvrdých i měkkých tkání, jako je tkáň kostní, chrupavka, cévy i kůže [1]. Ve srovnání s dalšími kmenovými buňkami dospělého organismu, zejména široce užívanými kmenovými buňkami kostní dřeně, jsou dostupné v relativně velkém množství a poměrně neinvazívními technikami, jako je liposukce. Již technika liposukce může mít vliv na množství a kvalitu získaných kmenových buněk, jejich růstové vlastnosti, schopnost diferenciace v různé buněčné typy i životaschopnost po uchování v hlubokomrazicím boxu či tekutém dusíku. V naší studii jsme porovnávali vlastnosti kmenových buněk tukové tkáně získané od téhož pacienta liposukcí při vyšším a nižším negativním tlaku, a sice –700mmHg a –200 mmHg. Při obou tlacích bylo odebráno 10 ml tukové tkáně, ze které byly izolovány kmenové buňky dříve popsanou metodou [2]. Tato metoda zahrnovala opakované promytí tkáně fyziologickým roztokem pufrovaným fosfáty, natrávení tkáně kolagenázou typu I (1 h při 37°C), centrifugaci, přefiltrování natrávené tkáně přes buněčný filtr (Cell Strainer, 100 μm, BD Falcon, USA) a nasazení do plastových lahví (25 cm2, TPP, Švýcarsko) v množství 0,16 ml originálního lipoaspirátu na cm2. Zjistili jsme, že množství izolovaných buněk bylo vyšší a jejich proliferace byla rychlejší u buněk izolovaných při vyšším negativním tlaku. Za 5 dní po nasazení dosáhly buňky izolované při vyšším negativním tlaku populační hustoty kolem 63 000 buněk/cm2, zatímco u buněk izolovaných při nižším tlaku to bylo pouze kolem 40 000 buněk/cm2. Rozdíly v růstu buněk přetrvávaly i v dalších pasážích (byly hodnoceny do 3. pasáže) i po uchování v hlubokomarazicím boxu (-80°C), a to při stejném počtu nasazených buněk pro obě skupiny (300 000 buněk/cm2). Podobných výsledků bylo dosaženo i u dalšího pacienta. V současné době je hodnocena koncentrace vybraných markerů osteogenní diferenciace (kolagen I, alkalická fosfatáza a osteokalcin) v kmenových buňkách izolovaných při vyšším a nižším negativním tlaku po 5 a 12 dnech kultivace k v osteogenním médiu (médium DMEM s 10% fetálního bovinního séra, kyselinou askorbovou, dihydroxyvitaminem D3, L-glutaminem, β-glycerolfosfátem a dexamethasonem). Tato koncentrace je dále porovnávána s hodnotami dosaženými u lidských kostních buněk linií Saos2, které jsou považovány za vhodný model pro studium osteogenní diferenciace buněk, a u lidských kostních buněk linie MG-63, které ztratily do značné míry schopnost osteogenní diferenciace. [1] Zhang Y et al.: ScientificWorldJournal 2012: 793823, 2012 [2] Estes BT et al.: NatProtoc 5: 1294–311, 2010 Podporováno GAČR (grant č. P108/12/G108) a TAČR (grant č. TA04011214)
40
BIOIMPLANTOLOGIE 2015
SBORNÍK ABSTRAKT
Zubní implantát – nejprozkoumanější technologie lidstva. 5000 let zkušeností a nejnovější podněty i pro ostatní implantology Šmucler R. Univerzita Karlova, Asklepion Za 5000 let po které stomatologie používá zubní implantáty bylo shromážděno obrovské množství informací z kterého čerpají ostatní medicínské obory. Těch publikací je dokonce nejvíce ze všech existujících technologií lidstva. Stomatologie byla průkopníkem vždy zejména díky volnému trhu plnému velkého množství firem, které si konkurují. Něco takového třeba u ortopedických náhrad nevidíme. Můžeme se poučit v mnoha obecných směrech. Interakce mezi různými materiály a tkáněmi, význam stability, faktory dlouhodobého úspěchu. Stomatologie se opakovaně vrací ke klíčovým dilematům. Používat krevní deriváty? Allogenní, autogenní nebo syntetické náhrady ? Co je vlastně potřeba ke skutečné regeneraci? Tak dlouhá historie je plná toho, že neustále objevujeme zapomenuté. Přednáška si klade za cíl poskytnout podněty k zamyšlení na základě 25 let, které autor strávil v tomto oboru a znalostí získaných na nejtradičnější škole v oboru- New York University i škole průkopnické v našem prostoru- Univerzitě Karlově.
41
BIOIMPLANTOLOGIE 2015
SBORNÍK ABSTRAKT
Vliv dlouhodobé kryokonzervace na vlastnosti hemopoetických kmenových buněk pro autologní transplantaci – retrospektivní validační studie Lysák D.1, Holubová M.1, Vlas T.3, Miklíková M.2, Jindra P.1 Hematologicko-onkologické oddělení, Fakultní nemocnice Plzeň1 Biomedicínské centrum Lékařské fakulty v Plzni, Univerzita Karlova2 Ústav imunologie, Fakultní nemocnice Plzeň3 Hematologicko - onkologické oddělení, Fakultní nemocnice Plzeň Vysocedávkovaná chemoterapie s autologní transplantací je standardní léčebnou metodou u pacientů s nehodgkinovskými i Hodgkinovými lymfomy a mnohočetným myelomem. Kvalita transplantátů hemopoetických kmenových buněk (HSC) je posuzována především před jejich kryokonzervací, méně pak již po rozmražení. Navíc nejsou k dispozici dostatečné informace o vlivu dlouhodobé kryokonzervace na funkční vlastnosti hemopoetických kmenových buněk. Cílem studie bylo porovnat kvalitativní parametry transplantátů skladovaných dlouhodobě v tekutém dusíku (10 let, LTC, n=20) s transplantáty nativními (N, n=12) a kryokonzervovanými pouze krátkodobě (do 3 měsíců, STC, n=12). Aliquotykryokonzerovaných štěpů byly rozmraženy ve vodní lázni 37 °C, nativní produkty byly testovány ihned po odběru. Analyzována byla viabilita a přítomnost apoptotických/nekrotických buněk pomocí značení 7-AAD a Annexin V (ApoFlowex, Exbio). Metabolická aktivita buněk byla měřena stanovením aktivity aldehyddehydrogenasy (ALDH, StemCell), mitochondriální potenciál značením JC-1 (MolecularProbes). Hodnota pH byla měřena s využitím intracelulární pH sondy BCECF-AM (Sigma Aldrich). Všechny analýzy byly provedeny průtokovou cytometrií (FACD Canto II). Pro ověřené klonogenního potenciálu a diferenciační schopnosti HSC byly buňky kultivovány v přítomnosti diferenciačních cytokinů. Jejich aktivita byla následně analyzována pomocí měření množství ATP produkovaného buňkami luminiscenční metodou (HALO 96-PCAeqkit, Hemogenix). Tento test je ekvivalentem standardního stanovení kolonie tvořících jednotek (CFU). Viabilita nativních mononukleárních buněk byla dle očekávání signifikantně vyšší v porovnání s krátkodobě a dlouhodobě kryokonzervovanými (100% vs. 91,2% resp. 93,6%, p<0,05). Naopak nebyl zaznamenán rozdíl v zastoupení apoptotických buněk (5 - 8 %). Metabolická aktivita měřená stanovením ALDH byla o něco nižší u LTC buněk v porovnání STC a N (81% vs. 88% a 88%, ns). Nebyly přítomné signifikantní rozdíly v mitochondriální aktivitě bez ohledu na dobu skladování. Měření pH prokázalo pouze nevýznamný pokles u LCT v porovnání s nativními buňkami (7,22 vs. 7,33, ns). Nápadnější rozdíly byly zjištěny při porovnání diferenciačního potenciálu, který byl nejvyšší u nativních buněk a dále klesal s dobou skladování. Množství ATP/buňku bylo 1.28 nM ve skupině N (0.33 – 4.9), 1.03 nM pro STC (0.15– 1.84) a 0.63 nM pro LTC (0.16 -4.9). Statisticky signifikantní byl pouze rozdíl mezi skupinami N a LTC (p<0,05). Výsledky potvrdily, že vedle očekávané ztráty části buněk nedochází ani při dlouhodobé kryokonzervaci k zásadním změnám funkčních vlastností hemopoetických kmenových buněk. Pokud jsou používány standardizované a validované postupy pro zamražení, uchovávání a aplikaci HSC, je nezbytná pouze minimální kontrola kvality transplantátu po rozmražení (viabilita, event. CD34+). Vzhledem k tomu, že při dlouhodobém skladování (≥ 10 let) lze předpokládat určitý pokles klonogenní aktivity HSC, je při použití dlouhodobě skladovaných transplantátů vhodné ověřit jejich potenci před aplikací testováním CFU nebo jinou ekvivalentní metodou (ATP). Práce byla podpořena grantem MZ ČR – RVO (Fakultní nemocnice Plzeň – FNPl, 00669806) a grantem Nadace pro transplantaci kostní dřeně.
42
BIOIMPLANTOLOGIE 2015
SBORNÍK ABSTRAKT
Adheze a růst kmenových buněk tukové tkáně na kovových materiálech vyvíjených pro kostní implantáty Kročilová N.1, Pařízek M .1, Motarjemi H.2, Molitor M.2, Gabor R.3, Bačáková L.1 Fyziologický ústav Akademie věd České republiky1, Klinika plastické chirurgie, Nemocnice Na Bulovce2, Divize Laboratoře a zkušebny VÚHŽ a.s., Laboratoř chemická a radioizotopová3, Moderní přístup ke tkáňovému inženýrství a implantologii zahrnuje nejen studium interakce umělého materiálu s diferencovanými buňkami, ale i s buňkami kmenovými, přítomnými i v tkáních dospělého organismu. Ve srovnání s buňkami diferencovanými jsou kmenové buňky obvykle dostupné ve větším množství, mají vyšší růstový potenciál, lze je diferencovat do celé řady buněčných typů a mají i vyšší parakrinní produkci celého spektra růstových faktorů [1]. V naší studii jsme hodnotili adhezi a růst lidských kmenových buněk tukové tkáně v kulturách na vzorcích slitiny Ti-6Al-4V, tj. materiálu běžně užívaného pro výrobu kostních implantátů, a to s různými povrchovými úpravami. Tyto úpravy zahrnovaly tryskání a matování (A), omílání na drsnost o parametru Ra = 0,2 μm (B), a omílání na drsnost o Ra = 0,08 μm s následným tryskáním a leštěním ©. Všechny úpravy byly provedeny na vstupních vzorcích opracovaných jemným soustružením a s drsností o Ra = 0,28 (K). Tuková tkáň byla získána od pacientky ve věku 43 let liposukcí při nižším negativním tlaku (-200 mmHg) nebo při vyšším negativním tlaku (700 mmHg). Kmenové buňky byly izolovány metodou podle Estese a kol. [2] a na vzorky materiálu nasazeny ve 2. pasáži (cca 5700 buněk na cm2). Za 1 den po nasazení se počet iniciálně adherovaných buněk statisticky významně nelišil na jednotlivých površích ani mezi buňkami z tkáně izolované při nižším (N) a vyšším (V) negativním tlaku. Lišila se však plocha rozprostření buněk, která byla u buněk skupiny N i V největší na vzorcích A či K (1060–1310 μm2) a nejmenší na vzorcích B (730–820 μm2). Avšak za tři dny po nasazení bylo nejvyšších počtů buněk skupiny V dosaženo na právě na vzorcích B (cca 10 100 buněk/cm2 ve srovnání s 5200–6900 buněk/cm2 u vzorků A, C a K). Vysvětlením by mohla být optimální smáčivost a polární složka povrchové energie těchto vzorků. Za 7 dnů po nasazení se počty kmenových buněk skupiny V vzájemně vyrovnaly na vzorcích A, B i C, kde převýšily hodnotu dosaženou na vstupních vzorcích K. Lze tedy uzavřít, že všechny studované povrchové úpravy slitiny Ti-6Al-4V podporovaly adhezi a růst kmenových buněk. Dalším zajímavým výsledkem byl rychlejší růst kmenových buněk z tkáně izolované při vyšším tlaku. Za 7 dní po nasazení dosáhly buňky skupiny V populačních hustot cca 11400–28800 buněk/cm2, zatímco buňky skupiny N pouze 5300–7700 buněk/cm2. Buňky obou skupin se lišily i morfologicky: buňky N zaujímaly většinou polygonální tvar, kdežto buňky V byly obvykle protáhlé a vřetenovité. [1] Hassan WU et al.: Wound Repair Regen 22: 313–325, 2014 [2] Estes BT et al.: Nat Protoc 5: 1294–311, 2010 Podporováno TAČR (grant č. TA04011214) a GAČR (grant č. P107/12/1025).
43
BIOIMPLANTOLOGIE 2015
SBORNÍK ABSTRAKT
Zhodnocení efektu lokální aplikace humánních mononukleárních buněk kostní dřeně, mesenchymálních buněk kostní dřeně a mesenchymálních buněk z tukové tkáně na proces hojení rány v potkaním modelu Bém R., Dubský M., Kříž J., Kočí Z., Turnovcová K., Němcová A., Kubinová Š., Fejfarová V., Syková E., Jirkovská A. Institut klinické a experimentální medicíny Hojení ulcerací u pacientů s diabetem je často obtížné, zdlouhavé a nákladné. Z těchto důvodů se stále hledají nové metody léčby, které by příznivě ovlivnily proces hojení. Cílem naší práce bylo porovnat proces hojení rány diabetických potkanů léčených pomocí suspenze humánních mononukleárních buněk kostní dřeně (BM-MNC), mesenchymálních buněk kostní dřeně (BM-MSC) a mesenchymálních buněk z tukové tkáně (AT-MSC) získaných od diabetických a nediabetických dárců. Metodika: V experimentu bylo hodnoceno celkem 56 potkanů, u kterých byl indukován diabetes streptozotocinem v dávce 64 mg/kg. Po 14 dnech od vzniku diabetu byla zvířata rozdělena do 7 skupin po 8 potkanech a u každého zvířete byla vytvořena rána v oblasti zad, do které byla aplikována suspenze lidských buněk vždy v podskupině od diabetických a nediabetických dárců: 1) 0,5 ml koncentrátu BM-MNC; 2) 1 mil. BM-MSC v objemu 0,5 ml; 3) 1 mil. AT-MSC v objemu 0,5 ml. Aplikace buněčné suspenze byla provedena injekčně do spodiny rány a jejího těsného okolí. Všechna zvířata měla ránu krytou silikonovým krytím se sádrovým obvazem a dostávala imunosuspresi (cyklosporin intragastricky sondou v dávce 7 mg/kg/den). Kontrolní skupinu tvořilo 8 zvířat, které podstoupily všechny výkony mimo samotnou aplikaci suspenze buněk. K hodnocení efektu buněčné léčby byly rány pravidelně měřeny a fotografovány. Hojení bylo vyhodnoceno po 3, 7 a 14 dnech příslušné terapie. Výsledky: Velikosti rány po jejich vytvoření byly srovnatelné ve všech skupinách. Po 3, 7 i 14-ti dnech došlo k signifikantnímu zmenšení rány ve všech skupinách včetně kontrol. Po 3 dnech se ve srovnání s kontrolami signifikantně zrychlilo hojení u skupin léčených BM-MNC a BM-MSC diabetika (vše p<0,05). Po 7 dnech se již signifikantně zrychlené hojení ve srovnání s kontrolami projevilo ve všech buněčných skupinách, a to u buněk diabetických i nediabetických dárců [BM-MNC p<0,001; BM-MSC p<0,01; AT-MSC dia (p<0,05), nedia (p<0,01)]. Závěr: V našem experimentu vedla lokální aplikace lidských kmenových buněk získaných jak z kostní dřeně, tak z tukové tkáně, ke zrychlení hojení rány u diabetických potkanů ve srovnání s kontrolami léčených standardním krytím. Lokální léčba ran kmenovými buňkami by mohla být nadějnou terapií pro pacienty s diabetem.
44
BIOIMPLANTOLOGIE 2015
SBORNÍK ABSTRAKT
Kadaverozní BTB štěp v řešení rekonstručních operací na kolenním kloubu Vališ P., Rouchal M., Otaševič T., Maršálek M. Ortopedická klinika LF MU fakultní nemocnice Brno V současné době se zvyšuje počet úrazů kolenního kloubu. S tímto přibývá i počet rekonstrukčních výkonů. Na ortopedické klinice primárě používáme k těmto výkonům autologní BTB štěp. Pouze v případě revizních operací nebo u rekonstrukčních výkonech obou zkřížených vazů( LCA a LCP) využíváme kadaverozní BTB štěp. V našem sdělení poukazujeme na možnosti a výhody a eventuálně i nevýhody použití tohoto kadaverozního BTB štěpu při těchto operacích.
45
BIOIMPLANTOLOGIE 2015
SBORNÍK ABSTRAKT
Řešení nestability CKP ramenního kloubu užitím allogenní Achillovy šlachy Rouchal M., Vališ P., Burda J. Ortopedická klinika LF MU fakultní nemocnice Brno Nestabilita ramenního kloubu po implantaci endoprotézy je jednou z nepříjemných komplikací, které se v endoprotetice v oblasti ramene vyskytují. V naší práci prezentujeme metodu řešení instability ramenního kloubu při insuficienci předního kapsulotendinosního komplexu za pomocí allogenního štěpu z Achillovy šlachy.
46
BIOIMPLANTOLOGIE 2015
SBORNÍK ABSTRAKT
Larvoterapie Čech R. Nemocnice Jihlava Larvoterapie: Bioknife – sterilní larvy bzučivky zelené( Luciliasericata) Larvoterapie je jednou z možností terapie při léčbě komplikovaných ran, je indikována k debridementu nekrotických, infikovaných ran, jak v terénu diabetické nohy, tak i dekubitů, venosních bércových vředů i u dehicentních pooperačních ran. Mechanismus účinku: 1. Trávení nekrotické tkáně – enzymatické rozpuštění nekróz 2. Eliminace patogenních bakterií 3. Mechanický efekt – pohybem larev stimulace spodiny k serózní sekreci a granulaci 4. Sekrece látek – urea, alantoin, mirabilicidy 5. Alkalizace rány Indikace: rány nekrotické, s vlhkou nekrózou, infikované.
Naše nejčastější užití u ran v terénu diabetické nohy a dekubitů.
Kontraindikace: defekty komunikující s tělními dutinami nebo orgány, nebo v blízkosti velkých cév. Způsob použití: viz obrazová příloha Závěr: larvoterapie je jednou z dalších možností debridementu u pacientů s problematikou diabetické nohy. V nemocnici Jihlava indikujeme tuto léčbu nejčastěji u pacientů s diabetickou nohou, kteří podstoupili nějakou periferní amputaci nebo revizi v oblasti nohy pro gangrénu prstů, plantární absces nebo nekrózu. mají dostatečnou periferní perfúzi, jsou po opakovaných chirurgických revizích, ale defekt po každé další revizi nadále nekrotizuje, nemá tendenci ke granulaci a dalšímu hojení a každá další revize na periferii zvyšuje riziko vysoké amputace.
47
BIOIMPLANTOLOGIE 2015
SBORNÍK ABSTRAKT
Úskalí a výzvy v problematice cévních náhrad Pirkl M. Pardubická nemocnice, Nemocnice Pardubického kraje, a.s. Cévní chirurg je dnes a denně stavěn před otázku užití co nejvhodnějšího materiálu k cévní rekonstrukci pro konkrétního daného pacienta. Materiálů je poskrovnu a toho času nemáme k dispozici žádný ideální. Rozhodujeme se na podkladě anatomické situace, přítomnosti nebo rizika infektu, předpokládaného průtoku rekonstrukcí, life-expectancy pacienta a ceny materiálu. Materiály máme autologní, protetické, biologické včetně allotransplantátů a strukturálně modifikovaných allo-a xenotransplantátů. Stále však nedosahujeme (ani zdaleka) požadovaných vlastností jako je rezistence proti infekci, dokonalá vhojivost a inertnost materiálu, biochemická a biomechanická odolnost a stálost, přeendotelizovánígraftu, redukce myointimální hyperplazie, biomechanické vlastnosti podobné tepnám (tedy co nejpřirozenější přenos pulzní vlny na stěnu graftu), udržení průchodnosti i při nízkých průtocích a malých průsvitech (nesmáčivost a antitrombogenicita)? Proto je cévní chirurg nucen na každou cévní rekonstrukci pohlížet jako na dočasnou a i přes veškeré úsilí se stále pohybujeme, co se dlouhodobé průchodnosti týče, kolem 45–47% v pětiletém horizontu u protetických graftů a kolem 72–75% u autologních žilních graftů ? v pozici proximální (nad kolenem). V pozici distální (distální anastomoza pod kolenem) je situace ještě zoufalejší s pětiletými průchodnostmi do 52% u autologních materiálů a pouhých 23–27% u protetických. Jisté vyhlídky do budoucna snad nabízí bioingeneering. V našem sdělení přinášíme bližší vhled do úskalí cévních rekonstrukcí, které by mohly být potenciálně ovlivnitelné v rámci dynamicky se rozvíjejících se oborů zabývajících se biotechnologiemi a tkáňovým inženýrstvím.
48
BIOIMPLANTOLOGIE 2015
SBORNÍK ABSTRAKT
Testování biodegradabilních polyesterů pro maloprůměrové cévní náhrady Horáková J., Klápšťová A., Novák P., Pavlíková T., Šaman A., Ackermann M., Mikeš P. Technická univerzita v Liberci Maloprůměrové cévní náhrady (<6 mm) dosud nenašly v klinické praxi uplatnění díky komplikacím, které po implantaci nastávají. Jedním z hlavních problémů je trombogenicita povrchu umělé náhardy vedoucí k neprůchodnosti bypassu. Cílem této práce bylo studium vlastností biodegradabilních polyesterů jako vhodných materiálů pro výrobu maloprůměrových cévních náhrad. Grafty byly připravovány metodou elektrostatického zvlákňování na rotující tyčku. Ke zvlákňování byly použity roztoky polykaprolaktonu (PCL) a kopolymeru polylaktidu a polykaprolaktonu (PLC 70/30). Maloprůměrové cévní náhrady musí splňovat určité podmínky z hlediska morfologie, povrchových vlastností a mechaniky. U připravených vzorků byla hodnocena vnitřní struktura, smáčivost a mechanické vlastnosti.
49
BIOIMPLANTOLOGIE 2015
SBORNÍK ABSTRAKT
Vliv re-kultivace a přítomnosti interleukinu 2 na cytotoxický potenciál kryokonzervovaných NK buněk Holubová M.1, Miklíková M.2, Jindra P.3, Lysák D.1 Hematologicko-onkologické oddělení, fakultní nemocnice Plzeň1 Biomedicínské centrum Lékařské fakulty v Plzni, Univerzita Karlova2 Český národní registr dárců kostní dřeně, Plzeň3 NK buňky jsou důležitou částí imunitního systému a jsou zodpovědné hlavně za protivirovou a protinádorovou imunitní odpověď. Tyto buňky reagují nezávisle na přítomnosti antigenního stimulu a rozpoznávají poškozené buňky se sníženou expresí MHC molekul pomocí specializovaných KIR receptorů. NK buňky jsou používány jako jedna z metod imunoterapie u mnoha typů nádorového onemocnění. Protokoly pro přípravu a aplikaci buněk se liší v různých parametrech jako je např. použití čerstvě izolovaných buněk, ex vivo expandovaných buněk či kryokonzervovaných buněk. Vývoj léčivých přípravků využívající NK buňky může být příslibem pro budoucí léčebnou strategii u mnoha onkologických pacientů. Cílem této práce bylo prokázat, zda má re-kultivace kryokonzervovaných NK buněk a jejich opakovaná aktivace interleukinem 2 vliv na míru cytotoxické aktivity. NK buňky byly izolovány z periferní krve 14-ti zdravých dárců s využitím magnetického separátoru QuadroMACS a izolačního kitu NK isolationkit (Miltenyi, USA). Izolované NK buňky byly nasazeny v koncentraci 1–2×10e6 na 75cm2 láhev s kultivačním médiem [SCGM medium (Cellgenix, USA) + 5% FBS (Gibco, USA) + IL-2 ? 1000IU/ml (Novartis,ČR)]. Pro optimální růst buněk byly přidány podpůrné alogenní mononukleární buňky (8×10e6) ozářené 25Gy. Interleukin 2 byl ke kultuře přidáván každé 2–3 dny. Neadherentní buňky byly odmyty po 7–10 dnech kultivace, adherentní NK buňky byly pasážovány 2× a následně zamrazeny v kryomediu obsahujícím 10% DMSO (WAK-Chemie Medical GmbH, Germany)Zhruba po měsíci byly buňky rozmrazeny, nasazeny do média s obsahem IL-2 anebo bez IL-2 a rekultivovány po dobu 0, 3, 6, 12 a 24 hod. Pro testování cytotoxického potenciálu byla použita buněčná nádorová linie K562 označená fluorescenční próbou CFSE (Invitrogen, USA). Buňky byly ko-kultivovány v poměrech 1:5, 1:10 a 1:20 (K562 : NK) po dobu 6hod. Pomocí průtokové cytometrie a 7-AAD značení (Exbio, ČR) bylo stanoveno množství mrtvých nádorových buněk. Míra cytotoxické aktivity byla kalkulována jako rozdíl procenta mrtvých buněk v testovacím vzorku (K562+NK) a kontroly (K562 bez NK). NK buňky všech dárců byly schopny ve větší či menší míře usmrtit ko-kultivované nádorové buňky K562 ve všech poměrech. Množství mrtvých K562 buněk bylo závislé na množství NK buněk a to v obou typech kultivačních medií (s či bez IL-2). Průměrný rozdíl u ko-kultury bez IL-2 mezi poměrem 1:5 a 1:10 byl 18% a mezi 1:5 a 1:20 byl 29% (v rámci všech časů re-kultivace) (p<0,05). Menší rozdíly byly zaznamenány u ko-kultury s IL-2, kde byl průměrný rozdíl mezi 1:5 a 1:10 14% a 1:5 vs 1:20 19% (p<0,05). Cytotoxická aktivita NK buněk bez přidaného IL-2 s časem re-kultivace klesala o 28% u 1:5, 25% u 1:10 a o 18% u 1:20 (porovnání 0h a 24hod re-kultivace) (p<0,05). IL-2 reaktivované NK buňky vykazovaly vysoký cytotoxický potenciál po celou dobu re-kutlivace, dokonce po 24hod trvající re-kultivaci bylo množství mrtvých K562 buněk vyšší o 10% u všech poměrů (v porovnání s časem 0) (p<0,05). Naše výsledky prokázaly závislost míry cytotoxického potenciálu kryokonzervovaných NK buněk na přítomnosti IL-2. Re-kultivace v prostředí IL-2 po dobu 24hod mírně zvyšuje schopnost NK buněk usmrtit buňky leukemické linine K562. Práce byla finančně podpořena Ministerstvem zdravotnictví ČR v rámci projektu pro institucionální vývoj Fakultní nemocnice Plzeň č. 00669806 a grantem Českého národního registrů dárců dřeně.
50
BIOIMPLANTOLOGIE 2015
SBORNÍK ABSTRAKT
Cell-free tissue engineering based on drug delivery enhance mento fregeneration Buzgo M., Rampichova M., Prosecka E., Mickova A., Plencner M., Filova E., Amler E. 2. LF UK Cell based tissue engineering suffers from wide range of ethical, legal and technical obstacles, which limit clinical use of developed tissue. An alternative approach proposed in present work is based on utilization of scaffolds with embedded drug delivery systems as cell-free systems for regeneration of bone and cartilage. Composite scaffold for bone tissue engineering is based on collagen/hydroxyapatite foam in combination with grinded nanofibers as drug delivery system for growth factors. The scaffolds were shown to improve bone and cartilage healing of both small and large animal models. The formed tissue showed homogenous distribution and quality bone tissue formation. The presented cartilage cell-free system consisted of grinded nanofibers with adsorbed insulin and bFGF in combination with collagen/hyaluronic acid/fibrin hydrogel. The scaffold showed sufficient mechanical properties and efficient cartilage regeneration on large animal model. The results of studies demonstrate potential of cell-free scaffolds as an viable alternative of classical route of tissue engineering. Such alternative approach reduces market barriers leading to efficient ATMPs uptake by market.
51
BIOIMPLANTOLOGIE 2015
POSTEROVÁ SEKCE
Možnosti a perspektiva testování arytmogenicity nových léků na kardiomyocytech odvozených z lidských embryonálních kmenových buněk L. Nalos, R. Varkevisser, MKB. Jonsson, MJC. Houtman, JD. Beekman, R. van der Nagel, MB. Thomsen, G. Duker, P. Sartipy, TP. de Boer, M. Peschar, MB. Rook, TAB. van Veen, MAG. van der Heyden and MA. Vos Univerzita Karlova v Praze, Lékařská fakulta v Plzni Velkou překážkou vývoje nových léků je potenciál většiny látek blokovat rychlou komponentu opožděného draslíkového proudu (IKr). Ne všechny tyto látky ale u pacientů vyvolávají prodloužení QT intervalu, případně srdeční arytmie. Je tedy naléhavá potřeba najít efektivní screeningové metody, které zlepší primární selekci látek vhodných pro další testování. V posledních letech se diskutuje o možnostech testování arytmogenicity na izolovaných kardiomyocytech (CM) a kardiomyocytech odvozených z lidských embryonálních kmenových buněk (hESC-CM). V naší studii jsme porovnávali senzitivitu a specificitu obou testovacích metod použitím IKr blokátorů moxifloxacinu (bezpečná sloučenina) a dofetilidu nebo E-4031 (arytmogenní látky). Pro experimenty byly použity kardiomyocyty izolované z dospělých králíků a multicelulární hESC-CM clustery. Arytmogení výstup byl definován jako přítomnost časných následných depolarizací (EAD). Při použití klinicky relevantních koncentrací (10 mM) moxifloxacinu byly u izolovaných CM pozorovány EAD u 23% buněk. Žádné EAD nebyly pozorovány u hESC-CM. Supraterapeutické koncentrace moxifloxacinu (100mM) vyvolaly EAD u izolovaných CM v 33% a v 18% u hESC-CM clusterů. 1 uM dofetilidu vyvolal EAD u 63% izolovaných CM. 1 uM E-4031 vyvolal EAD v 50% u hESC-CM clusterů. Z naměřených dat je zřejmé, že izolované CM postrádají specificitu umožňující odlišit klinicky bezpečné a nebezpečné blokátory IKr. Na druhou stranu hESC-CM se ukázaly jako slibná metodika, která by mohla v budoucnu sloužit k rutinnímu testování arytmogeního potenciálu nových léků.
52
BIOIMPLANTOLOGIE 2015
POSTEROVÁ SEKCE
Reprogramming plasmids for generation of induced pluripotent stem cells Pokorná D., Pírková P. Výzkumný ústav živočišné výroby Induced pluripotent stem cells (iPSC) can be generated from somatic cells by enhanced expression of defined transcription factors (Oct4, Sox2, Klf4, c-Myc). The efficiency of reprogramming process was shown to be substantially enhanced by simultaneous decrease of expression of MBD3 (Rais Y et al, 2013). We constructed plasmids silencing MBD3 gene and obtained two reprogramming plasmids pIRES-OSKM-GFP (Xinjian Qu et al, 2012) and pLOVE-miR302/367 (Anoky-Danso F et al, 2011). The plasmids were introduced into immortalized human embryonic kidney cells (HEK 293). We observed that HEK 293 cells cultivated on soft substrate ? agarose, or transfected with pIRESOSKM-GFP plasmid formed embryoid bodies.
53
BIOIMPLANTOLOGIE 2015
POSTEROVÁ SEKCE
Hydrogely z přírodního polysacharidu Gum Karaya pro regeneraci měkkých tkání Poštulková M.1, Nedomová E.2, Vojtová L.1, Jančář J.1,2 CEITEC - Středoevropský technologický institut VUT1, Ústav chemie materiálů, Fakulta chemická VUT v Brně2 Přírodní polysacharidy jsou biodegradabilní, dostupné a relativně levné netoxické materiály, které jsou široce využívány v potravinářském a farmaceutickém průmyslu. Hydrogely na bázi polysacharidů mají potenciál být využity v medicíně, protože poskytují vlhké prostředí, které stimuluje rychlejší hojení ran. Hydrogely můžou být využity jako krytí pro regeneraci měkkých tkání (např. popálenin). Gum Karaya (GK) je přírodní polysacharid pocházející ze stromu Sterculia urens. GK je částečně acetylovaný, nerozpustný, aniontový polysacharid obsahující D galaktózu, L rhamnosu, D glukuronovou kyselinu a kyselinu D galakturonovou. GK je biodegradabilní, dostupný biopolymer s vysokou molekulovou hmotností a viskozitou a schopností absorbovat velké množství tekutin [1,2], proto je GK slibným materiálem pro medicínské aplikace. Cílem této práce bylo připravit rozpustný polysacharid pomocí alkalické modifikace pro následnou přípravu hydrogelů pro krytí ran. Byly zkoumány parametry modifikačního procesu a vzorky byly charakterizovány pomocí SEM, FTIR, NMR, TGA, DSC a reologií. Tato práce vznikla za podpory projektu “CEITEC – Central European Institute of Technology” (CZ.1.05/1.1.00/02 0068). Zdroje: [1] B. Singh, L. Pal: Development of sterculia gum based wound dressings for use in drug delivery. European Polymer Journal. 2008, 44, p. 3222–3230. [2] D. Verbeken, S. Dierckx, K. Dewettinck: Exudate gums: occurrence, production, and applications. Applied Microbiology and Biotechnology. 2003, 63, p. 10–21.
54
BIOIMPLANTOLOGIE 2015
POSTEROVÁ SEKCE
Adhesion, Proliferation and Migration of Fibroblasts on Conducting Polyaniline Rejmontová P. Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně Polyaniline is a promising conducting polymer with application potential in biomedicine due to its unique properties as conductivity or easy surface modification. The polyaniline combined with other biocompatible materials was predominantly studied till now. The cell adhesion, proliferation and migration of fibroblasts on both pristine polyaniline form, concretely polyaniline salt doped with hydrochloric acid and polyaniline base were studied. Additionally, the polyaniline combined with biologically active poly (2-acrylamido-2-methyl-1-propanesulfonic acid) were studied. The main aim of the study was to reveal their potential as biomaterials. The results show that the best cell adhesion, proliferation and migration was observed on polyaniline salt and base. On the other hand, the cell adhesion and subsequently also proliferation and migration on the polyaniline combined with poly (2-acrylamido-2-methyl-1-propanesulfonic acid) was limited. The results suggest that even pristine polyaniline, without other modification has a potential for application as biomaterials.
55
BIOIMPLANTOLOGIE 2015
POSTEROVÁ SEKCE
Cultured native cardiac myocytes and induced pluripotent stem cell-derived cardiomyocytes from patients with Fabry disease Comparative morphological study of mitochondria Sládková J.1, Rybová J.2, Dobrovolny R.2, Hyliš M.4, Martínek J.5, Jelinkova S.6, Pesl M.6,7, Pribyl J.8, Hansíkova H.1, Zeman J.1 Department of Pediatrics and Adolescent Medicine, 1st FacultyofMedicine, Charles University in Prague and General University Hospital in Prague, Czech Republic1, Institute of Inherited Metabolic Disorders, First Faculty of Medicine, Charles University in Prague and General University Hospital in Prague, Czech Republic2, Institute of Pathology, First Faculty of Medicine, Charles University in Prague and General University Hospital in Prague, Czech Republic3, Laboratory of Electron Microscopy, Faculty of Science, Charles University in Prague4, Institute of Embryology and Histology, 1st Faculty of Medicine, Charles University in Prague and General University Hospital in Prague5, Department of Biology, Facultyof Medicine, Masaryk University, Brno, Czech Republic6; ICRC, St. Annes University Hospital, Brno, Czech Republic7, CEITEC, Masaryk University, Brno, Czech Republic8, Laboratoř pro studium mitochondriálních poruch The Heart is a high energy cconsumpting organ requiring a continuous oxygen supply to maintain normal function. Under aerobic conditions, the heart derives its energy primarily from the mitochondria, comprising 30% of total cardiomyocyte volume. Mitochondria are critical for the synthesis of high-energy phosphates, modulation of calcium stores, but also for activation of signaling pathways that impact cell fate directly. There are refered structural differences in two biochemically defined populations of cardiac mitochondria: subsarcolemmal and interfibrillar mitochondria. Fabry disease (FD) is a X-linked lysosomal disorder based on a deficiency of the lysosomal alfa galactosidase A (EC 3.2.1.22), leading to an accumulation of glycolipids in the cells of different tissues and organs. The dominantly accumulating organs are heart, kidney and liver. Enzyme replacement therapy has been established as the only specific treatment for Fabry disease. The other therapeutic trials are currently at the stage of experimental verification and greatist hopes are inserted into recent advances in cellular reprogramming and induced human pluripotent stem cells (hiPSCs)-related research such a cell source, delivery system and direct reprogramming, as well as some of its potential clinical applications. We compared the phenotype and characteristic features of the human induced pluripotent stem cell-derived cardiomyocytes (hiPSC-CMs) with native CMs to support a speculation that their similarity might result in better integration into the native cardiac tissue. Since a goal of regenerative therapy for advanced cardiac failure is to increase the number of functioning CMs. The aim of present study is to generate induced pluripotent stem cell derived cardiomyocytes from urine occuring cells isolated from Fabry patients and contribute to study of mitochondrial morphology. At the same time we should like examine if the human induced pluripotent stem cellderived cardiomyocytes (hiPSC-CMs) could be used as a model of pathogenic processes of FD. Brightfield microscopy, immunofluorescence, transmission and scanning electron microscopy were used to characterize of cellular and mitochondrial morphology : shape and surface of hiPSC-CMs of
56
BIOIMPLANTOLOGIE 2015
POSTEROVÁ SEKCE
somatic cells isolated from Fabry disease from urine occuring cells compared to controls, to iPSCs before delivery of reprogramming factors and to native, commercially derived cardiomyocytes. We attempt to find a possible elucidation of impact for diferentiation of cardiomyocytes and on mitochondrial ultrastructure of iPSCs. Surface of Fabry- hiPSC-CMs revealed broken with polymorphous tips in contrary to control hiPSC-CMs. Nondiferentiated pluripotent control cells were covered by multiple projections (philopodium) of different lengths, while in Fabry ? iPSCs were observed rather less number of these spurs. An enormous heterogeneity in size and shape of individual mitochondria and variable amount of aberrant organelles with impaired cristae, dilatations of endoplasmatic reticulum, numerous autophagosomes and membrane enveloped granular dense bodies were observed in comparison with controls. We suggest that alterations of intracellular architectures in Fabry-CM are tightly associated with their functional pathology followed by clinical phenotype of the heart of Fabry patients, predisposed to storage. Fabry-hiCMs could provide promising medical applications, such as drug screening for therapeutical development, and monitoring the disease progression and prognosis. But with respect to their damaged mitochondria together with suspected compromised energy metabolism and disturbing turnover of glycosphingolipids mismatched for the repair of cardiac tissue the interpretation is still difficult. Supported by: Grant IGA MZ NT14015–3/2013 and project RVO-VFN64165/2012 from the Ministry of Health, project PRVOUK-P24/LF1/3 from the Ministry of Education, Grant SVV 266 504 from the Charles University in Prague, Czech Republic and Grant GA UK 56214 from the Charles University, the Grant Agency of the Czech Republic (no. GA13–19910S), project FNUSA-ICRC (no.CZ.1.05/1.1.00/02.0123), CEITEC (CZ.1.05/1.1.00/02.0068) and CEITEC open access project LM2011020.
57
BIOIMPLANTOLOGIE 2015
POSTEROVÁ SEKCE
Hořčík, inovativní biodegradabilní materiál pro využití v implantologii Vrbová R.1, Vlčák P.2, Himmlová L.1, Podzimek Š.1 Stomatologická klinika, 1. lékařská fakulta Univerzity Karlovy v Praze a Všeobecná fakultní nemocnice v Praze1 Ústav fyziky, Fakulta strojní, České vysoké učení technické v Praze2 Univerzita Karlova v Praze, 1. lékařská fakulta Biodegradabilní materiály poskytují během procesu hojení dočasnou oporu postižené nebo poškozené tkáni. Velkou výhodou v důsledku jejich degradace v lidském těle je snížení či úplné odstranění problémů s dlouhodobou zátěží organismu u trvale zavedených implantátů, ať se již jedná o lokální či chronické potíže spojené s jejich přítomností v těle, zánětlivé reakce nebo reoperace při ztrátě funkčnosti implantátů. Z biomateriálů určených k rekonstrukcím nebo náhradám poškozených tkání, které musí odolávat určitému mechanickému zatížení, jsou doposud nejvíce využívány kovové materiály pro jejich vyšší mechanickou pevnost a lomovou houževnatost v porovnání s keramickými nebo polymerními materiály. Materiály na bázi hořčíku patří mezi velmi perspektivní biodegradabilní a v současné době často diskutované materiály pro oblast implantologie. Hořčík je kov s nízkou hustotou a s modulem pružnosti blízkým hodnotám kostní tkáně. Je nezbytný pro lidský metabolismus, je kofaktorem mnoha enzymů a stabilizuje struktury DNA a RNA. Patří mezi nejvíce zastoupené kationty v lidském těle, přičemž více než polovina z jeho celkového množství je přítomna v kostní tkáni. Jeho přítomnost hraje klíčovou roli při metabolismu kostní tkáně, především v počátečních stádiích osteogeneze, kdy je stimulována proliferace osteoblastů. Bylo prokázáno, že deficit Mg v těle má negativní vliv na metabolismus kostní tkáně a její hustotu kolem implantátů a hraje také důležitou roli při rozvoji osteoporózy. Nevýhodou čistého hořčíku je však jeho rychlá degradace ve fyziologickém prostředí. Stupeň koroze lze ovlivnit a cíleně zpomalit např. aplikací ochranných vrstev (např. na bázi Ca/P), či povrchovými úpravami (např. anodická oxidace). V popředí zájmu je také vývoj hořečnatých slitin legovaných celou řadou prvků či sloučenin obsahujících např. Ca, Zn, Zr, Si, Mn, Li, Sr a kompozitních materiálů s Mg matricí a plnivem na bázi bioaktivních sloučenin. Je však nezbytné optimalizovat množství legujících prvků či plniva v materiálu tak, aby byly zachovány optimální mechanické vlastnosti a celková biokompatibilita implantovaného materiálu.
58
BIOIMPLANTOLOGIE 2015
POSTEROVÁ SEKCE
Vylepšení infiltrace buněk do nanovlákenného tkáňového nosiče připraveného metodou centrifugačního zvlákňování Rampichová M.1,2, Buzgo M.1,2, Prosecká E.2, Amler E.1,2 Ústav experimentální medicíny AVČR, v.v.i., Oddělení tkáňového inženýrství, Praha1 Univerzitní centrum energeticky efektivních budov ČVUT v Praze, Buštěhrad2 Infiltrace buněk je kritickým parametrem pro nosiče v tkáňovém inženýrství. Použití nanovláken připravených metodou elektrického zvlákňování se ukázalo jako výhodné pro rozměry vláken, které jsou podobné struktuře mezibuněčné hmoty. Tento materiál má však i nevýhody, a to zejména malou velikost pórů, která zabraňuje penetraci buněk do nosiče. Buňky tak na nosič výborně adherují a proliferují, nicméně jen v jedné vrstvě. Metoda centrifugačního zvlákňování umožňuje výrobu vláken v rozměrech nano- až mikrometrů, která mají charakter 3D vrstvy s větší velikostí pórů. To umožňuje buňkám snadnější infiltraci dovnitř nosiče. V současné době testujeme vlákna připravená metodou centrifugačního zvlákňování z polyε-kaprolaktonu pomocí 3T3 fibroblastů a mezenchymálních kmenových buněk. Počáteční experimenty ukázaly dobrou buněčnou adhezi a proliferaci. Navíc buňky infiltrovaly nosič do hloubky až 80 ?m, což je výrazně více, než u nanovlákenných vrstev připravených elektrostatickým zvlákňováním. Poděkování: Tento projekt je podpořen Grantovou agenturou České republiky, projekt č. 15–15697S a, Ministerstvem školství České republiky, Univerzitní centrum energeticky efektivních budov (UCEEB) projekt IPv6.
59
BIOIMPLANTOLOGIE 2015
POSTEROVÁ SEKCE
Laboratoř buněčné regenerativní medicíny – Možnosti nové spolupráce Vištejnová L., Miklíková M., Zímová I., Králíčková M. Biomedicínské centrum, Lékařská fakulta v Plzni, Univerzita Karlova v Praze Výzkum v nově vzniklé Laboratoři buněčné regenerativní medicíny (LCRM) je zaměřen do stále aktuální oblasti regenerativní medicíny. Konkrétně se zabýváme a) studiem mechanismů působení mezenchymálních kmenových buněk (MSC) v regeneraci tkáně obecně; b) studiem využití MSC v regeneraci jater; a c) studiemrole dermálních fibroblastů v procesu hojení rány. Konkrétně nás zajímá, jak je MSC stimulována k zahájení reparačního procesu, jak je nasměrována do místa poškození, a jak probíhá proces samotné regenerace. V regeneraci jaterního parenchymu zkoumáme, zda extrahepatární kmenové buňky, tj. včetně MSC, mohou podporovat obnovu funkce jater, a jakým mechanismem tato regenerace probíhá, tj. zda je uplatněna hepatodiferenciace, parakrinní efekt MSC nebo buněčná fúze. Dále, na buněčném modelu dermálních fibroblastů, studujeme jejich schopnost zapojit se do regulace procesu hojení rány a zajímá nás, zda mohou dermální fibroblasty přispívat k persistenci chronického zánětu v ráně. K výzkumu využíváme běžně zavedené metodiky buněčné izolace a kultivace včetně možnosti modelování hypoxického prostředí rány. Diferenciaci buněk, jejich expresní změny a funkční projevy studujeme metodami molekulární biologie včetně kvantitativní real-time PCR, microarray technologií, průtokovou cytometrií, western blotem či imunoprecipitačními technikami (ELISA, Luminex). Změny v genetickém profilu detekujeme pomocí sekvenace nové generace a důležité povrchové i intracelulární markery sledujeme s využitím fluorescenční a konfokální mikroskopie. Prvním cílem našeho výzkumu je poznání, zda MSC, současný fenomén regenerativní medicíny, mohou skutečně pomáhat v obnově funkcí poškozených tkání, a pokud ano, jaké mechanismy jsou zapojeny. V případě, že by výsledky zdárně vedly k pozitivnímu efektu MSC, dalo by se o MSC uvažovat jako o vhodném a snadno dostupném terapeutickém postupu. Druhým cílem našeho výzkumu je popsat nové role dermálních fibroblastů v procesu vzniku a persistence chronické rány, neboť je fibroblastům přiřazována nejen proteosyntetická funkce, ale za stresových podmínek jsou rovněž producenty regulační zánětlivých molekul. Porozumění tomuto chování fibroblastů umožní zahrnout je to strategií vývoje nových terapií chronických ran. Projekt je podpořen z grantů CZ.1.05/2.1.00/03.0076 z Evropských regionálních rozvojových fondů a Programem rozvoje vědních oblastí na Univerzitě Karlově (číslo projektu P36).
60
BIOIMPLANTOLOGIE 2015
POSTEROVÁ SEKCE
The Biofilm Formation on Conducting Polymer Polyaniline Mikušová N. Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně Polyanilineis polymer withpotentialapplication in thebiomedicinedue to itsuniqueproperties as conductivity. Nowadays, biofilmformation on thebiomedicaldevicesis in thecentreofattention. Itwasfoundthatpolyaniline, pureormodified, has anantibacterialeffect, but thebiofilmformationwas not so far studied. The mainaimofthis study was to preparepristine and modifiedpolyaniline film to minimizebiofilmformation on them. The modificationofsamples by deprotonationusingammonium hydroxide, doping by PAMPSA, sulfamic acid and phosphotungstic acid wereused. Fordetectionofantibacterialactivitythebiofilm positive strainsofbacteria and fungiwereutilized and subsequentlythe cell proliferation and adhesion on polyanilinesurfaceswereinvestigated.
61
POZNÁMKY
62
KONFERENCE/KONGRESY/SYMPOZIA VÁŠ OSVĚDČENÝ PARTNER PŘI REALIZACI w KONGRESŮ w KONFERENCÍ w SYMPOZIÍ w FIREMNÍCH PREZENTACÍ w SPOLEČENSKÝCH AKCÍ w DOPROVODNÝCH PROGRAMŮ w VZDĚLÁVACÍCH KURZŮ w PR SLUŽEB
WWW.SYMMA.CZ