Systém pro mechanickou stimulaci více kultivačních komor po definovanou dobu

Abstract

Práce se zaměřuje na analýzu vlivu tlakové mechanické stimulace na kmenové buňky a jejich diferenciaci do osteoblastů. Cílem bylo navrhnout zařízení, které umožňuje stimulaci více vzorků najednou, ale při rozdílných tlacích a s možností časového řízení tak, aby bylo možné co nejlépe simulovat reálné fyziologické podmínky, kterým jsou buňky vystaveny v lidském těle. V návrhu bylo využito již existujícího systému pro tvorbu cyklického tlaku, který byl rozšířen o programový modul umožňující provádění zátěže po definovanou dobu. Následně bylo vyrobeno zařízení, které přepíná mezi čtyřmi kultivačními komorami a zvyšuje tak efektivitu prováděných experimentů. Ověření funkčnosti zařízení proběhlo na pasáži mezenchymálních kmenových buněk při dynamické kultivaci.

The work focuses on analysis of how mechanical pressure stress influences stem cells and their proliferation into osteoblasts. Approach of this work was to create a device, that would enable stimulation of multiple chambers at the same time but at different pressure loads and also to provide time control of the whole stimulation. This feature ensures to create environment that is very close to conditions of real human body that stem cells are normally exposed to. Already existing system for mechanical stimulation was extended with program module that allows the whole stimulation process to be controlled by time. Afterwards, new device was created for switching between stimulation chambers. This whole set up dramatically improves time efficiency and allows user to easily control all aspects of experiment. Verification of functionality was done on mesenchymal stem cells during dynamic cultivation.