Vliv dopace gadolinia u nanočástic oxidů železa na cytotoxicitu zdravých buněčných linií

Nikola MANNOVÁ

Bachelor's thesis

The influence of gadolinium doped iron oxide nanoparticles on cytotoxicity of healthy cell lines

Abstract:

V této bakalářské práci je zkoumána cytotoxicita gadoliniem dopovaných a nedopovaných superparamagnetických nanočástic oxidů železa (SPIO) na fibroblastech a kmenových buňkách. Práce obsahuje teoretický rozbor zabývající se nanotechnologiemi obecně, nanočásticemi oxidů železa a jejich specifickými vlastnostmi jako jsou například jednodoménovost a superparamagnetismus. Následně rozebírá interakci mezi nanočásticemi a buňkami a možnostmi studia cytotoxicity. Nakonec řeší vliv gadolinia na už zmíněnou cytotoxicitu SPIO nanočástic. Druhou částí je část experimentální, která se zabývá popisem používaných materiálů a přístrojů. Dále popisuje přípravy buněk na experiment - jejich kultivaci, rozsazování, počítání a následné značení SPIO nanočásticemi. Poté je rozebírán průběh třídenního experimentu a jeho struktury. Na závěr práce zobrazuje výsledky MTT testů prováděných na buňkách a jejich důsledky. Výsledky práce ukazují, že gadoliniem dopované nanočástice jsou mírně toxičtější, avšak v použitých koncentracích nepřesahuje pokles viability 30% od kontrolních neznačených buněk. Z výsledků je patrné, že připravené gadoliniem dopované SPIO nanočástice mohou být potenciálně využity v MRI jako nové biokompatibilní duální kontrastní látky, avšak je zapotřebí další studie zkoumající vliv dopace gadolinia na kontrast v MRI.

Abstract:

This bachelor thesis describes the influence of gadolinium doped superparamagnetic iron oxide nanoparticles (SPIO) on cytotoxicity of fibroblasts and stem cells. The thesis includes theoretical introduction of nanotechnology and iron oxide nanoparticles. The work also discusses specific characteristics of SPIO nanoparticles like single domain effect and superparamagnetism. After this the thesis describes interaction between nanoparticles and cells through the study of cytotoxicity. In the end of theoretical assay the thesis mentions the possible effect of gadolinium on cytotoxicity of SPION. The experimental part starts with a brief description of used materials and devices. After that the thesis clarifies the procedure of preparing cells for experiment, for example cultivation. Then the work describes process of three-day experiment itself. Finally, the thesis shows the results of MTT assays and their consequences. Results of tests indicate that gadolinium doped SPIO nanoparticles are slightly more toxic. However, the decrease of viability did not exceed 30% from the control cells without SPION. The results demonstrate that gadolinium doped iron oxide nanoparticles can be potentially used as a new biocompatible dual contrast medium for magnetic resonance imaging (MRI). Nevertheless, the further study about an influence of gadolinium on contrast in MRI is needed to perform.

Keywords

superparamagnetické nanočástice oxidů železa, SPIO, fibroblasty, kmenové buňky, toxicita, cytotoxicita, gadolinium, gadoliniem dopované SPIO nanočástice, MTT test

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 22. 8. 2016

Thesis defence

• Supervisor: Mgr. Kateřina Poláková, Ph.D.

PALACKÝ UNIVERSITY OLOMOUC

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Physics / Nanotechnology