Studium vybraných buněčných odpovědí na laserové mikromanipulační techniky

Bc. Ondřej VOTROUBEK

Diplomová práce

Selected ell responses to laser micromanipulation techniques

Anotace:

Tato diplomová práce se zabývá laserovými mikromanipulačními technikami využitelnými pro mikromanipulaci s buňkami a buněčnými odpověďmi na tyto techniky. Tyto techniky byly konkrétně optické mikropinzety, laserová záchytná mikrodisekce a laserová mikroiradiace. U optických mikropinzet i laserové záchytné mikrodisekce bylo manipulováno s buňkami a byl sledován vliv těchto technik na buňky z hlediska indukce stresu a zároveň byla prováděna optimalizace, která by umožnila vysoce specifickou selekci jednotlivých buněk z heterogenní kultury, což by následně umožnilo studovat buňky se zvláštní odpovědí. Tak ideálních výsledků ovšem nebylo dosaženo, kvůli technickým a jiným limitacím (shlukování buněk, buněčný stres atd.). Laserové mikroiradiace jsou techniky využívající zobrazovací lasery skenovacího mikroskopu k indukci různých typů poškození buněk. V práci byla testována modifikace této techniky využívající plasmonové nanočástice konvertující laserové světlo v tepelné poškození. Byla prováděna validace této techniky z hlediska využitelnosti pro studium buněčných opravných procesů v reálném čase. Navíc byl při této technice pozorován zajímavý a dosud neprozkoumaný fenomén přenosu tepelným stresem indukovaných signálů ze zasažené buňky na okolní buňky.

Abstract:

This diploma thesis deals with microscopic laser techniques that are usable for micromanipulation with cells and the analysis of cellular response to these techniques. The techniques used were optical microtweezers, laser capture microdissection, and laser microirradiation. Optical microtweezers and laser capture microdissection were used for mechanical manipulation with cells and studied in terms of cell stress response. The techniques were optimized to allow a precise selection of individual cells from a heterogenous cell culture, allowing, for example, studying cells with a specific response. However, ideal results were not achieved due to technical and other limitations (cell clumping, stress, etc.). Laser microirradiation use scanning microscope imaging lasers to induce various types of cell damage. This thesis tested a modification of this technique using plasmonic nanoparticles converting laser light in thermal damage. This technique was validated in terms of usability for studying cellular repair processes in real-time. In addition, an exciting and so far unexplored phenomenon of heat stress-induced transmission of signals from affected cells to surrounding cells was observed and discussed.

Klíčová slova

Optické mikropinzety, laserová záchytná mikrodisekce, mikroiradiace, plasmonové nanočástice, bystander effect

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 30. 4. 2024

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: Mgr. Martin Mistrík, Ph.D.

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI

Přírodovědecká fakulta

Magisterský studijní program / obor:
Molekulární a buněčná biologie / Molekulární a buněčná biologie