Vliv struktury povrchu na růst neuronů
Influence of surface structure on growth of neurons
Typ dokumentu
bakalářská prácebachelor thesis
Autor
Polák Jiří
Vedoucí práce
Petráková Vladimíra
Oponent práce
Krůšek Jan
Studijní obor
Biomedicínský technikStudijní program
Biomedicínská a klinická technikaInstituce přidělující hodnost
katedra biomedicínské technikyObhájeno
2015-06-24Práva
A university thesis is a work protected by the Copyright Act. Extracts, copies and transcripts of the thesis are allowed for personal use only and at one?s own expense. The use of thesis should be in compliance with the Copyright Act http://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf and the citation ethics http://knihovny.cvut.cz/vychova/vskp.htmlVysokoškolská závěrečná práce je dílo chráněné autorským zákonem. Je možné pořizovat z něj na své náklady a pro svoji osobní potřebu výpisy, opisy a rozmnoženiny. Jeho využití musí být v souladu s autorským zákonem http://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf a citační etikou http://knihovny.cvut.cz/vychova/vskp.html
Metadata
Zobrazit celý záznamAbstrakt
Implantabilní elektrody nacházejí vsoučasné době široké uplatnění u řešení poruch nervového systému, jsou důležitou součástí především kochleárních neuroprotéz, náhrad sítnicnebo neuroprotetik. Jedním zcílů pro zkvalitnění těchto neuroprotéz je zvýšení prostorového rozlišení tak, aby elektroda tvořila rozhraní ideálně sjednou nervovou buňkou. Problémtakového řešení je nutnost vysoké citlivosti elektrody, která tak extracelulárně snímá signál zjediného neuronu. Je dokázáno, že citlivost elektrody a s ní spojený poměr signál-šum lze zlepšitzvýšenímadhezeneuronů kpovrchu elektrody. Cílempráce bylozjistit vliv morfologie různýchmateriálů využitelných kvýrobě těchto elektrod na vývoj neuronovékultury. Kcharakterizaci morfologie použitých materiálů (sklo, nanovrstva zlata, nanokrystalický diamant) byl použit mikroskop atomárních sil. Pomocí inverzního optického mikroskopu adigitální kamery byla pozorovánakultivace kortexových neuronůkrysích embryí nachemicky upravených vzorcích. Výsledky kultivace byly vyhodnoceny okometricky apomocí parametrů(plošná hustota buněk, plocha zaobírána největší buňkou, počet a délka výběžků nabuňku). Nejlepší výsledkyprůběhu kultivace vykazoval substrátsvrstvou nanokrystalickéhodiamantusestřední drsností povrchu, na kterémbyla pozorována nejvyšší plošná hustota buněk aparametry popisující jejich větvení. Za použití námi zvolených metod bylo vprvní části práce zjištěno, že svyšší drsností materiáluroste přilnavostbuněk kpovrchu materiálu, a ve druhé části práce byla jako vhodná drsnost nanokrystalického diamantu určena drsnost s??kolem13 nm. Na tuto studii bude navazovat práce, kde budou podle zjištěných podmínek připraveny povrchově upravená mikroelektrodová pole pro snímání signálů zjednotlivých neuronů. Nowadays implantable electrodes are widely used as the solution for nervous system disorders, they are an important part especiallyincochlear implants, retinal implants orneuroprosthetics. One of the objectives of improving thesedevices is to increase their spatial resolution, so that a single electrode would ideally have an interface with an individual nerve cell. The problem with this solution is the necessity forthe electrode to possessa high sensitivity, which extracellulary collects a signal from one single neuron. It has been proventhat the sensitivity of electrodes and associated signal-to-noise ratio can be improved byincreasing the adhesion of neurons to the electrode surface. The aim of this study wastofind out the influence of morphology of different materials, usablein manufacture of these electrodes, on the development of neuronal cultures. The atomic force microscopewas used to characterize the morphology of applied materials (glass, gold nanolayer, nanocrystalline diamond). Inverted optical microscope anddigital camera wereused to observe the cultivation of cortex neurons of rat embryoson chemically modified samples. Results ofthecultivation were evaluated oculary andusing parameters (areal cell density, area of the largest cell, number and length of neurites per cell). The best results of the cultivationwere observed onthenanocrystalline diamond substrate with a medium surface roughness, there the highest areal cell density and the parameters describing cell's branching were observed. In the first part ofthis thesis we found out using selected methods that higher material roughness increases theadhesion of cells to the surface ofthe material. Inthe second part we determined roughness ofíabout 13 nm to be appropriate for nanocrystalline diamond. This study will be followed by aresearch, in which surface treated microelectrode arrays will be fabricated according toour identified conditions and then these arrays will be used to collect sig nals from singleneurons
Kolekce
- Bakalářské práce - 17110 [869]