Interakce cévních a kostních buněk s bioaktivními polymery pro konstrukci tkáňových náhrad

Abstract

Tato práce se zabývá interakcí buněk se stávajícími povrchově modifikovanými materiály i materiály nově vytvářenými pro inženýrství cévní a kostní tkáně a cílenou dodávku léčiv do implantátů. V první části práce jsme ozářili povrch polyetylénových fólií plasmatem Ar a následně je roubovali bioaktivními molekulami (glycin, polyetylén glykol, albumin) a nanočásticemi C či Au. Tyto modifikace vhodným způsobem upravily fyzikální a chemické vlastnosti materiálu a podpořily adhezi a růst cévních hladkých svalových buněk (HSB) i jejich fenotypickou maturaci směrem ke kontraktilnímu fenotypu. Tyto modifikace lze v budoucnu využít i u materiálů, ze kterých se v současné době vyrábějí klinicky užívané cévní protézy, a to za účelem zvýšení jejich biokompatibility. V druhé části práce jsme se zabývali vývojem nového perivaskulárního systému pro cílenou dodávku antiproliferačního léčiva Sirolimu, a jeho testováním in vitro a in vivo. Tento perivaskulární systém je určen k ovinutí kolem žilního štěpu, implantovaného do arteriální pozice, jako je tomu např. u aortokoronárního bypassu. Skládá se z polyesterové síťky, která zajišťuje mechanickou stabilitu systému i žilní stěny, dále z kopolymeru kyseliny L-mléčné a ε-kaprolaktonu, který je nosičem antiproliferativního léčiva, a ze samotné antiproliferační látky Sirolimu....

This work deals with the interaction of cells with surface-modified existing or newly created materials developed for vascular and bone tissue engineering, and also for controlled drug delivery into implants. In the first part of this work, we modified the surface of the polyethylene foil by Ar plasma, and then we grafted them with bioactive molecules (glycine, polyethylene glycol, albumin) and with C or Au nanoparticles. These modifications improved the chemical and physical characteristics of the material for the adhesion and growth of vascular smooth muscle cells (VSMC), and also for their phenotypic maturation towards the contractile fenotype. In future, these modifications can be also used for material currently used for fabrication of clinically used vascular prostheses in order to increase their biocompatibility. The aim of the second part of this work was to develop a perivascular drug-delivery system that would release the antiproliferative drug Sirolimus. This perivascular system is designed to be wrapped around a venous graft, implanted to the arterial position, such as in the case of the aortocoronary bypass. The system comprises a polyester mesh, which ensures the mechanical stability of the system and of the venous wall, and a copolymer of L-lactide and ε-caprolactone (Purasorb), serving as a...