Detail předmětu

Technology in Cellular Engineering

FEKT-MPA-TBIAk. rok: 2026/2027

The course “Cell and Tissie Engineering” provides an overview of the principles, methods, technologies, and instrumentation used in the field of cellular and tissue engineering, particularly in laboratory and research settings and in the context of regenerative medicine. The course focuses on the fundamental principles underlying the design, fabrication, and evaluation of systems for controlling cellular behavior and developing functional tissue structures.

The course covers biomaterials used in cellular and tissue engineering, their properties, interactions with cells, and methods for their characterization. It further addresses the principles of tissue scaffold design and fabrication, cell culture techniques, and the use of bioreactors. Particular attention is given to stem cells, cellular differentiation, and mechanotransduction, as well as their role in regulating tissue regeneration and formation.

A dedicated part of the course focuses on strategies for the engineering of selected tissues, including vascular, skin, bone, and cartilage tissues, as well as on the use of advanced culture systems, including organ-on-a-chip technologies. The course also introduces advanced methods for the characterization of biomaterials, cells, and cell–material interactions.

The final part of the course addresses the translation of cellular and tissue engineering approaches into clinical practice, including fundamental principles of safety and efficacy assessment, regulatory requirements, and ethical aspects related to the development and application of engineered tissues.

Jazyk výuky

angličtina

Počet kreditů

5

Nabízen zahraničním studentům

Všech fakult

Vstupní znalosti

Práce v laboratoři je podmíněna platnou kvalifikací „osoby znalé pro samostatnou činnost“, kterou musí studenti získat před zahájením výuky. Informace k této kvalifikaci jsou uvedeny ve Směrnici děkana Seznámení studentů s bezpečnostními předpisy.

 

Způsob zakončení předmětu a pravidla hodnocení studentů

Výsledné hodnocení předmětu bude stanoveno z bodů získaných ze zápočtového testu (celkem max. 10 bodů) a závěrečné ústní zkoušky (max. 90 bodů).

Pro získání zápočtu je nutné splnit následující podmínky:

- 100% účast na cvičení

- splnění zápočtového testu (7/10 bodů)

Závěrečnou zkoušku mohou vykonat pouze studenti s uděleným zápočtem.

Bližší podmínky pro úspěšné ukončení předmětu stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Učební cíle

Cílem kursu je zajistit posluchačům znalosti o technologiích a metodách užívaných v laboratořích zaměřených na buněčné a tkáňové inženýrství.

Studijní opory

K dispozici jsou přednáškové materiály a řada dostupné doporučené literatury a materiálů.

Alberts B., Johnson A., Walter P.: Molecular Biology of the Cell. (CS)
Ankur Singh, Akhilesh K. Gaharwar: Microscale Technologies for Cell Engineering (CS)
Bengt Nölting: Methods in Modern Biophysics (CS)
José Luis R. Arrondo, Alicia Alonso: Advanced Techniques in Biophysics. (CS)

Základní literatura

Alberts B., Johnson A., Walter P.: Molecular Biology of the Cell. (CS)
Ankur Singh, Akhilesh K. Gaharwar: Microscale Technologies for Cell Engineering (CS)
Bengt Nölting: Methods in Modern Biophysics (CS)
José Luis R. Arrondo, Alicia Alonso: Advanced Techniques in Biophysics. (CS)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program MPC-BTB magisterský navazující 0 ročník, letní semestr, volitelný
  • Program MPC-BIO magisterský navazující 2 ročník, letní semestr, povinný
  • Program MPAD-BIO magisterský navazující 2 ročník, letní semestr, povinný, je součástí profilujícího základu
  • Program MPA-BIO magisterský navazující 2 ročník, letní semestr, povinný, je součástí profilujícího základu

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Osnova

1 – Základy buněčného a tkáňového inženýrství

2 – Biomateriály v tkáňovém inženýrství

3 – Návrh a výroba nosných struktur (scaffold) pro tkáňové inženýrství

4 – Techniky buněčné kultury a bioreaktory

5 – Kmenové buňky v regenerativní medicíně

6 – Mechanotransdukce v buněčném inženýrství

7 – Tkáňové inženýrství cév a kůže

8 – Tkáňové inženýrství kostí a chrupavek

9 – Systémy orgánů na čipu

10 – Interakce a charakterizace buněk a biomateriálů

11 – Techniky charakterizace biomateriálů a buněk

12 – Klinický přenos a regulační aspekty

Cvičení na počítači

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Laboratorní cvičení

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Osnova

  1. Základy Fusion 360. Virtuální realita pro model Fusion. 3D tisk a segmentace (Slicer) v kardiologii + praktický 3D tisk.
  2. Příprava hydrogelu. Degradace hydrogelu. Kultivace buněk a výsev buněk na hydrogel.
  3. Bobtnání hydrogelu. Hodnocení bobtnání a degradace hydrogelu. Mikroskopické hodnocení buněk na hydrogelu (VIS, fluorescence).