Efekt nanočástic kovu na migraci buněk a změny cytoskeletu

Bc. Veronika Veselá

Bachelor's thesis

Effect of metal nanoparticles on cell migration and cytoskeleton changes

Abstract:

Bakalářská práce s názvem <i>Efekt nanočástic kovu na migraci buněk a změny cytoskeletu</i> se zaměřuje na změny morfologie a migraci buněčné linie HUVEC v přítomnosti nanočástic oxidu titaničitého a niklu, a také iontů niklu. HUVEC slouží jako in vitro model cévního endotelu, kdy zvolené nanočástice a ionty odpovídají produktům koroze související s použitím kovového implantátu. Bylo prokázáno, že nanočástice a ionty niklu mají negativní vliv na buněčnou viabilitu v závislosti na koncentraci a době expozice. Naopak nanočástice oxidu titaničitého viabilitu při použitých koncentracích neovlivnily. Při hodnocení schopnosti adheze v přítomnosti nanočástic a iontů bylo signifikantní snížení zaznamenáno u všech skupin. Fluorescenční barvení aktinových filament a jader umožnilo prokázat změny morfologie u obou typů nanočástic. Po expozici nanočásticím TiO₂ a Ni došlo k významnému zvětšení velikosti plochy buněk a jejich jader. Buněčné migrace byly pozorovány, avšak nebylo možné je řádně vyhodnotit. Na základě výsledků experimentů lze na závěr konstatovat, že nanočástice TiO₂ a Ni mají významný vliv na viabilitu, adhezi a morfologii buněčné linie HUVEC.

Abstract:

The bachelor thesis with entitles <i>Effect of Metal Nanoparticles on Cell Migration and Cytoskeleton Changes</i> focuses on changes in morphology and migration of HUVEC cell line in the presence of titanium dioxide and nickel nanoparticles, as well as nickel ions. HUVEC represent in vitro model of vascular endothelium, with the selected nanoparticles and ions corresponding to corrosion products associated with the metal implant use. It was proved that nickel nanoparticles and ions negatively affect cell viability in a concentration and exposure time dependent manner. In contrast, titanium dioxide nanoparticles did not affect viability at the concentrations used. Evaluation of the cell adhesion ability in the presence of nanoparticles and ions showed a significant reduction for all groups. Fluorescence staining of actin filaments and nuclei allowed to demonstrate changes in morphology for both types of nanoparticles. There was a significant increase in the area of the cells and their nuclei after exposure to TiO₂ and Ni nanoparticles. Cell migrations were observed, but could not be properly evaluated. Based on the experimental results, it can be concluded that TiO₂ and Ni nanoparticles have a significant effect on the viability, adhesion and morphology of the HUVEC cell line.

Keywords

ateroskleróza, buněčná adheze, buněčná migrace, buněčná morfologie, buněčná viabilita, cévní endotel, cytoskelet, cytotoxicita, endovaskulární stent, endotelové buňky, ionty Ni<, sup>, 2+<, /sup>, nanočástice Ni, nanočástice TiO<, sub>, 2<, /sub>, NiCl<, nikl, oxid titaničitý, titan, atherosclerosis, cell adhesion, cell migration, cell morphology, cell viability, vascular endothelium, cytoskeleton, cytotoxicity, endovascular stent, endothelial cells, Ni<, ions, TiO<, nanoparticles, Ni nanoparticles, nickel, titanium dioxide, titanium

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 18. 5. 2022

Thesis defence

• Date of defence: 17. 6. 2022
• Supervisor: prof. RNDr. Monika Pávková Goldbergová, Ph.D.
• Reader: Ing. Polina Nadtochaeva

Masaryk University

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Biochemistry / Biochemistry