Testování biokompatibility materiálů pro experimentální práci v buněčné biologii

Bc. Eva Šafaříková

Master's thesis

Biocompatibility testing of materials for experimental work in cell biology

Abstract:

Stanovení biokompatibility materiálů je důležitým krokem před jejich použitím ke konstrukci zařízení, které interaguje s buňkami či živou tkání. Testování biokompatibility materiálů, ze kterých je takovéto zařízení vyrobeno, je upraveno legislativou, například ISO a FDA normami. V této diplomové práci byla testována biokompatibilita materiálů a komponent pro přípravu biosenzorického zařízení, určeného pro neinvazivní monitorování fyziologických procesů v živých buňkách. Na základě elektrických vlastností byly vybrány materiály: 6,13-bis(triisopropylsilyethynyl)pentacen (TIPS), 3,6-bis(5(benzofuran-2-yl)thiofen-2-yl)-2,5-bis(2-ethylhexyl) pyrrolo[3,4-c]pyrrol-1,4(2H,5H)-dion (DPP), poly(3-hexylthiophen-2,5-diyl) (P3HT), poly(3,4-ethylendioxythiophen):polystyren-4-sulfonát (PEDOT:PSS). Předběžné testy stability těchto materiálů ukázaly, že mohou být biokompatibilní. Samotná biokompatibilita byla stanovována pomocí myších 3T3 fibroblastů. V rámci testování biokompatibility byly použity testy viability založené na stanovení metabolické aktivity buněk (MTT test) a test ke stanovení hladiny intracelulárního ATP (ATP test). Výsledky ukázaly, že všechny materiály (s výjimkou PEDOT:PSS) a komponenty k přípravě biosenzorického zařízení jsou biokompatibilní a jejich biokompatibilitu lze významně zvýšit povrchovou úpravou pomocí kolagenu IV.

Abstract:

Determination of thematerilas´ biocompatibility is an important step before using them to construct a device, which interacts with cells or living tissue. Biocompatibility testing of materials is regulated by legislation, such as the FDA and ISO standards. In this thesis, the biocompatibility of materials and components for the preparation of biosensoric device designed for noninvasive monitoring of physiological processes in living cells was tested The following materials were seleceted based on their electrical properties: 6,13 bis (triisopropylsilyethynyl) pentacene (TIPS), 3,6-bis (5 (benzofurane-2-yl) thiophene-2-yl)-2,5-bis (2-ethylhexyl ) pyrrolo [3,4-c] pyrrole-1,4 (2H, 5H)-dione (DPP), poly (3-hexylthiophene-2,5-diyl) (P3HT), poly (3,4-ethylendioxythiophene):polystyrene-4-sulfonate (PEDOT:PSS). Preliminary tests of stability of these materials have shown, that they can be biocompatible. Biocompatibility was determined using mouse 3T3 fibroblasts. Viability tests were used to determine viability based on cellular metabolic activity (MTT assay) and assay for intracellular ATP (ATP assay) were used for the biocompatibility determination. Results showed, that all of the materials (with the exception of unmodified PEDOT:PSS) and components for the preparation of biosensoric devices were biocompatible and biocompatibility can be significantly improved be surface treatment with collagen IV

Keywords

Biokompatibilita, 3T3 fibroblasty, OECT, OFET, OTFT, ATP test, MTT test, TIPS, DPP, P3HT, PEDOT, PSS, biosenzor, buněčný biosenzor, Biocompatibility, 3T3 fibroblasts, MTT assay, biosensor, cell-biosensor

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 11. 5. 2016

Thesis defence

• Date of defence: 3. 6. 2016
• Supervisor: Mgr. Jan Víteček, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Experimental Biology / Special Biology