Měření povrchových vlastností titanových substrátů a jejich vliv na adhezi kmenových buněk

Abstract

Práce charakterizuje titanové substráty z hlediska vlivu adheze kmenových buněk a vyhodnocuje vliv drsnosti a smáčivosti povrchu titanu na adhezi a proliferaci kmenových buněk. Bylo zkoumáno kontrolní sklo a následující titanové povrchy: anodizovaný, DLC, kartáčovaný, leštěný a pískovaný, přičemž všechny povrchy byly zkoumány neplazmované i plazmované. Drsnost povrchu byla měřena pomocí softwaru vyhodnocující snímky ze skenovacího mikroskopu. Smáčivost byla určena pomocí velikosti kontaktního úhlu přisedlé kapky. Vliv povrchových vlastností substrátů byl hodnocen na základě buněčných experimentů. Pro tento účel byla navržena a vyrobena kultivační komora, která zajišťuje nasazení buněk přímo na substrát a zabraňuje natečení buněčné suspenze mimo něj. Proliferace buněk na substrátech byla hodnocena pomocí barvení jader a cytoskeletu buněk a následné obrazové analýzy. Dle primárních experimentů se jeví jako nejvhodnější povrch pro buňky neplazmovaný DLC povrch.

The paper characterizes titanium substrates in terms of stem cell adhesion and evaluates the effect of titanium surface roughness and wettability on stem cell adhesion and proliferation. The control glass and the following titanium surfaces were examined: anodized, DLC, brushed, polished and sandblasted; all surfaces examined both non-plasma-coated and plasma-coated. Surface roughness was measured from scanned microscope images. Wettability was determined by the contact angle of the sessile drop. The effect of surface properties of substrates was evaluated on the basis of cell experiments. For this purpose, a culture chamber has been designed and manufactured. It provides deployment of the cells directly on the substrate and prevents the cell suspension from flowing out of the substrate. Proliferation of the cells on substrates was evaluated by nuclear and cell cytoskeleton staining followed by image analysis. According to the primary experiments, the most suitable surface for cells is a non-plasma-coated DLC surface.