Search

V tejto diplomovej práci sa venujeme využitiu 3D biotlače v tkanivovom inžinierstve. Popisujeme využitie biomateriálov pri stavbe tkanivových nosičov a aplikáciu kmeňových buniek v 3D biotlači. V závere teoretickej časti špecifikujeme najpoužívanejšie techniky 3D biotlače so zameraním sa na vytlačovaciu techniku. V praktickej časti navrhujeme metódu 3D biotlače cievneho tkaniva. Ďalej realizujeme prototyp tlačovej hlavy, jej ná- vrch a 3D tlač jednotlivých dielov. K mechanickej časti vytvárame riadiací systém pre kontrolu tlače. Na záver si pomocou programových modulov viazualizujeme usporiadanie buniek., In this diploma thesis we are discussing about using 3D bioprinting in tissue engineering. We are discribing using biomaterials for construction scaffolder and aplication stem cells in 3D bioprinting. Last section of theoretical part deals with very often used techniques of 3D bioprinting and we are focused on extrusion technique. In the practical part we propose a method for print vasculars structures. We realized prototype of print head, her design and 3D printing of individual parts. To mechanical part we create a control system for printing control. At the end we visualize the organization of the cells using program modules.

Estrogenové a progesteronové receptory, stejně jako HER2 protein, jsou v současnosti klinicky nejužitečnějšími metabolickými markery u karcinomu prsu. Tyto markery umožňují určit typ nádoru a nejlepší možnosti jeho léčby. Jeden z nejagresivnějších typů tohoto onemocnění, triple-negative breast cancer (TNBC), však tyto klinicky stanovené biomarkery postrádá. To znamená, že hormonální terapie nebo cílené léky nepřicházejí v úvahu, takže je na výběr méně možností léčby. Aby bylo možné vyvinout nové léky na míru, je zásadní pochopení molekulárního základu onemocnění. V poslední době se mnoho studií zaměřuje na hledání biomarkerů na úrovni proteinů pomocí proteomiky. Proteiny, zejména jejich post-translační modifikace (PTM), jsou jádrem mnoha buněčných událostí a jejich odhalení může pomoci při pochopení mechanismů rakoviny prsu. Pro objevení molekulárních rysů TNBC, je cílem této studie porovnat proteomická data neléčených rakovinných buněčných linií s buňkami, které podstoupily retinoidní terapii. Důraz bude kladen na PTM, zejména glykosylaci a fosforylaci, Vimentinu a CD44, které byly navrženy jako potenciální biomarkery TNBC v předchozích studiích. Proteinová separace bude provedena pomocí 1D a 2D gelové elektroforézy nebo pomocí SEC-HPLC. Vzorky budou také podrobeny enzymatickému štěpení před identifikací pomocí MALDI-TOF hmotnostní spektrometrie. V případě fosfoproteinového selektivního záchytu bude obohacení provedeno afinitní chromatografií s použitím hrotů pro obohacení fosfopeptidu TiO2 (TopTip). Glykosylované proteiny budou obohaceny pomocí WGA lektinové afinitní chromatografie. Proteiny s významnými rozdíly v PTM mezi ošetřenými a neošetřenými buňkami budou blíže hodnoceny pomocí proteinových databází (MASCOT, STRING a další). Data získaná ze studie budou případně použita k navržení potenciálních biomarkerů pro TNBC., Estrogen and progesterone receptors, as well as HER2 protein, are currently the most clinically useful metabolic markers in breast cancer. These markers allow for the determination of the type of tumor and its best treatment options. However, one of the most aggressive types of this disease, triple-negative breast cancer (TNBC), lacks these clinically established biomarkers. This means that hormone therapy or targeted drugs are not an option, leaving fewer treatment options to choose from. In order for new tailored drugs to be developed, the understanding of the molecular basis of the disease is crucial. Recently, many studies aim their search for biomarkers at the protein level using proteomics. Proteins, notably their post-translational modifications (PTM), are at the core of many cellular events and their uncovering may help in the understanding of breast cancer mechanisms.In order to discover the molecular features of TNBC, this study aims to compare proteomic data of untreated cancer cell lines with cells that underwent retinoid therapy. The focus will be on the PTMs, notably glycosylation and phosphorylation, of Vimentin and CD44, which were proposed as potential TNBC biomarkers in previous studies. Protein separation will be carried out using 1D and 2D gel electrophoresis or by SEC-HPLC. The samples will also be subdued to enzymatic cleavage before being identified using MALDI-TOF Mass Spectrometry. In the case of phosphoprotein selective capture, enrichment will be performed by affinity chromatography using TiO2 phosphopeptide enrichment tips (TopTip). Glycosylated proteins will be enriched using WGA lectin affinity based chromatography. Proteins with significant differences in PTMs between the treated and untreated cells will be evaluated using protein databases (MASCOT, STRING, and more). The data acquired from the study will eventually be used to propose potential biomarkers for TNBC.

Triple-negativní karcinom prsu (TNBC), velice agresivní podtyp rakoviny prsu, je známý svou nepříznivou prognózou a omezenými možnostmi léčby. V tuto chvíli je chemoterapie považována za hlavní způsob léčby. Za účelem vyvinutí nových účinných léčiv je snaha pochopit molekulární základ této nemoci. V důsledku toho bylo již několik potenciálně aktivních látek pro tento konkrétní typ rakoviny prsu podrobeno výzkumu. V poslední době se mnoho studií zabývající touto záležitostí provádí za použití proteomiky jakožto prostředku ke studiu proteomů rakovinných buněk. Rakovinové buňky obsahují klíčové rozdíly v proteinech, které regulují mechanismy buňky. Mapování těchto mechanismů může nakonec umožnit diagnostikovat stav organismu. Tato práce se zaměřuje na proteomické studium buněk TNBC a porovnává neošetřené buňky s buňkami, které byly podrobeny léčbě retinoidy. Separace proteinů a peptidů byla úspěšně provedena elektroforézou na 1D a 2D gelu. Kromě toho byly vzorky podrobeny enzymatickému štěpení vybraných proteinů, které byly poté identifikovány pomocí hmotnostní spektrometrie MALDI-TOF (MS). Proteiny, které se podílejí na procesu epiteliálně-mezenchymálního přechodu (EMT), byly poté kvantifikovány a porovnány mezi vzorky., Triple-negative breast cancer (TNBC), known to be an aggressive subtype of breast cancer, has a dismal prognosis and limited treatment options. As of now, chemotherapy is considered the main treatment option. In order for new effective drugs to be developed, it is crucial to understand the molecular basis of triple-negative breast cancer. As a result, a lot of research on potentially active agents for this particular type of breast cancer have been conducted. Recently, many studies on the matter are carried out using proteomics; a means of studying the proteomes of cancer cells. Cancer cells contain key differences in proteins that regulate the mechanisms of the cell. Eventually, mapping these mechanisms can allow to define the state of an organism. This thesis focuses on the proteomic study of TNBC cells and compares untreated cells with cells that have underwent retinoid therapy. Protein and peptide separation was successfully performed using 1D and 2D gel electrophoresis. In addition, the samples were subjected to enzymatic cleavage of selected proteins which were then identified using MALDI-TOF Mass Spectrometry (MS). Proteins playing a role in the process of epithelial–mesenchymal transition (EMT) were then quantified and compared between the samples.