Detekce cytotoxicity nově vyvíjených titanových materiálů

Kristýna JANEČKOVÁ

Master's thesis

Detection of cytotoxicity of newly developed titanium materials

Abstract:

Diplomová práce je zaměřena na detekci cytotoxicity nově vyvíjených titanových materiálů na buněčných kulturách in vitro. Titan a jeho slitiny jsou nejpoužívanějším materiálem pro výrobu lékařských nástrojů a implantátů. Jejich mechanické a biologické vlastnosti jsou vylepšovány různými technikami povrchové modifikace nebo přidáváním různých prvků k titanu. Vzhledem k tomu, že se neustále rozvíjejí nové metody povrchové modifikace materiálů a vyvíjejí se nové slitiny titanu, jsou testy cytotoxicity důležitou součástí stanovení jejich bezpečnosti pro lidský organismus. Experimentální část práce se věnuje hodnocení cytotoxicity pěti titanových materiálů s odlišně modifikovaným povrchem na buněčné linii MC3T3-E1, a to ve variantách extrakčního a kontaktního laktátdehydrogenázového (LDH) testu, přičemž u žádného vzorku nebyla cytotoxicita prokázána. Metodika LDH testu byla zavedena na buňkách MC3T3-E1 tak, aby nebylo nutné pořizovat komerční kity. Součástí optimalizace LDH testu bylo stanovení vhodné denzity buněk (0,5 × 10^4 buněk/jamku) a koncentrace fetálního bovinního séra (FBS) (5 %) v kultivačním médiu. LDH testem byl potvrzen cytotoxický účinek Tritonu X-100 na myších osteoblastických buňkách. Dále se práce zabývá kultivací buněčné linie MC3T3-E1, u níž bylo provedeno měření její buněčné proliferace v závislosti na čase pomocí testu viability trypanovou modří.

Abstract:

The diploma thesis is focused on the detection of cytotoxicity of newly developed titanium materials on cell cultures in vitro. Titanium and its alloys are the most widely used material for the production of medical instruments and implants. Their mechanical and biological properties are improved by various surface modification techniques or by adding various elements to titanium. Since new methods of surface modification of materials are constantly being developed and new titanium alloys are being developed, cytotoxicity tests are an important part of determining their safety for the human organism. The experimental part of the work is devoted to the evaluation of the cytotoxicity of five titanium materials with differently modified surfaces on the MC3T3-E1 cell line, in variants of the extraction and contact lactate dehydrogenase (LDH) tests, while cytotoxicity was not demonstrated for any sample. The methodology of the LDH test was introduced on MC3T3-E1 cells so that it was not necessary to purchase commercial kits. Optimizing the LDH assay included determining the appropriate cell density (0.5 × 10^4 cells/well) and the concentration of fetal bovine serum (FBS) (5 %) in the culture medium. The LDH test confirmed the cytotoxic effect of Triton X-100 on mouse osteoblastic cells. Furthermore, the work deals with the cultivation of the MC3T3-E1 cell line, in which cell proliferation was measured as a function of time using the trypan blue viability test.

Keywords

Buněčná linie MC3T3-E1, lékařství, biokompatibilita, LDH test, růstová křivka

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 24. 4. 2023

Accessible from:: 31. 12. 2999

Thesis defence

• Date of defence: 19. 6. 2023
• Supervisor: Mgr. Zuzana Rybková, Ph.D.

University of Ostrava

Faculty of Science

Master programme / field:
Biology / Experimental Biology