Studium chování buněk na plazmochemicky připravených površích

Bc. Martina Buchtelová

Master's thesis

Study of cell behaviour on plasmachemically prepared surfaces

Abstract:

Tato diplomová práce se zabývá studiem chování buněk na plazmochemicky připravených površích. Metodou plazmochemické depozice z plynné fáze (PECVD) byly ze směsi cyklopropylaminu a argonu připraveny v kapacitně vázaném radiofrekvenčním výboji tenké vrstvy s dobrými předpoklady pro kultivaci buněk. Vlivem odlišných depozičních podmínek vznikaly tenké vrstvy lišící se svým chemickým složením, což bylo prokázáno rentgenovou fotoelektronovou spektroskopií, chemickou derivatizací NH2 skupin a infračervenou spektroskopií. Důležitými sledovanými parametry chemického složení bylo zastoupení funkčních skupin s dusíkem a kyslíkem, jejichž měnící se podíl značně ovlivňuje další objemové i povrchové vlastnosti vrstev. Předmětem dalšího výzkumu byl především vliv povrchu tenkých vrstev na proliferaci a adhezi lidských endotelových buněk HUVEC a HSVEC. Výsledky ukázaly sníženou proliferaci buněk na všech připravených površích ve srovnání s kultivačním polystyrenem a závislost na výkonu dodávaného do výboje. Adheze testovaná působením roztoku 1x Trypsin/EDTA nevykazovala na výraznější rozdíly. Mechanické parametry adherujících buněk, které byly testovány metodou mikroskopie atomárních sil, se v některých případech lišily. Všechny získané poznatky mohou být dále využity k vývoji vhodného uměle vytvořeného materiálu pro tkáňové inženýrství. V současné době na popularitě nabírají syntetické polymery, které by mohly být modifikovány výše uvedeným způsobem tak, aby se staly vhodným nosičem pro buňky.

Abstract:

This diploma thesis deals with the study of cell behavior on plasma chemically prepared surfaces. Thin films suitable for cell cultivation were prepared by plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) from cyclopropylamine/argon mixture in capacitively coupled radio frequency discharge. Due to different deposition conditions, thin films differed in their chemical composition, as proved by X-ray photoelectron spectroscopy, chemical derivatization of NH2 groups, and infrared spectroscopy. Important parameters of the chemical composition were functional groups with nitrogen and oxygen, which varying concentrations significantly affects other bulk and surface properties of the deposited films. Further research concentrated on the influence of thin film surfaces on the proliferation and adhesion of cells, namely human endothelial cells HUVEC and HSVEC. The results show reduced proliferation on all prepared surfaces compared to the control surface of the cultivation polystyrene dish. Adhesion tested with 1x Trypsin/EDTA solution did not exhibit significant differences. The mechanical parameters of the adhering cells, which were tested by atomic force microscopy, were affected by the surface properties in some cases. All the obtained knowledge can be further used to develop suitable artificial material for tissue engineering. Synthetic polymers are currently gaining in popularity and could be modified by the above-described technique to become a suitable carrier for cells.

Keywords

adheze, PECVD, plasma, tenká vrstva, buňka, tkáňové inženýrství, adhesion, Thin layer, Cell, Tissue engineering

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 2. 6. 2020

Thesis defence

• Date of defence: 26. 6. 2020
• Supervisor: doc. Mgr. Lenka Zajíčková, Ph.D.
• Reader: Mgr. Ivana Němčáková, PhD.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Physics / Biophysics