bakalářská práce

Sledování vlivu tenkých vrstev na buněčné chování v multimodálním holografickém mikroskopu

Text práce 1.81 MB

Autor práce: Ing. Martin Vengh

Ak. rok: 2015/2016

Vedoucí: Ing. Lenka Štrbková, Ph.D.

Oponent: Ing. Aneta Křížová, Ph.D.

Abstrakt:

Úpravy povrchov materiálov pre kontakt so živými tkanivami a napodobenie prirodzeného prostredia bunky je stále viac predmetom záujmu pre ich potencionálne využitie v tkanivovom inžinierstve. Jedna z možností modifikovať povrch materiálu je vystavenie materiálu účinkom plazmy elektrického výboja v parách cyklopropylaminu. V tomto type plazmy dochádza k nízkotlakovej plazmovej polymerizácii, ktorá vytvorí tenkú povrchovú vrstvu obsahujúcu aminové skupiny. Ako sledovacia technika bol použitý multimodálny holografický mikroskop MHM Q-Phase pre určenie biokompatibility takýchto materiálov. Ten umožňuje pozorovanie v kvantitatívnom fázovom zobrazení, kde je fáza priamo úmerná suchej hmote bunky. Z toho vychádza možnosť určenia rôznych parametrov buniek, ktoré sa stávajú parametrami určujúcimi biokompatibilitu materiálov. Na základe výsledkov, tenké vrstvy bohaté na aminové skupiny zlepšili podmienky pre adhéziu a proliferáciu buniek.

Klíčová slova:

Multimodálny holografický mikroskop, kvantitatívny fázový obraz, plazmová polymerizácia, adhézia buniek

Termín obhajoby

22.06.2016

Výsledek obhajoby

obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)

znamkaDznamka

Klasifikace

D

Jazyk práce

čeština

Fakulta

Ústav

Studijní program

Aplikované vědy v inženýrství (B3A-P)

Studijní obor

Fyzikální inženýrství a nanotechnologie (B-FIN)

Složení komise

prof. RNDr. Tomáš Šikola, CSc. (předseda)
prof. RNDr. Miroslav Liška, DrSc. (místopředseda)
prof. RNDr. Bohumila Lencová, CSc. (člen)
prof. RNDr. Petr Dub, CSc. (člen)
prof. RNDr. Radim Chmelík, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Jiří Spousta, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Ivan Křupka, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Pavel Zemánek, Ph.D. (člen)
RNDr. Antonín Fejfar, CSc. (člen)
doc. Ing. Radek Kalousek, Ph.D. (člen)

Posudek vedoucího
Ing. Lenka Štrbková, Ph.D.

Teoretická časť práce popisuje interferenčnú mikroskopiu a multimodálny holografický mikroskop použitý pri experimente. Približuje sledované morfologické parametre buniek, použité metódy popisnej štatistiky a význam plazmovej polymerizácie kultivačných povrchov.
Praktická časť práce pozostáva z popisu experimentu, analýzy dát a výsledkov. Študent sa počas práce naučil operovať multimodálny holografický mikroskop. Pod vedením získal kvantitatívne fázové obrazy živých buniek a samostatne tieto dáta spracoval pomocou softwaru Q-Phase a MATLAB. Študent ďalej uskutočnil štatistickú analýzu dát a vyvodil závery experimentu. 
Práci je možné vytknúť mnoho typografických chýb (napr. absencia medzier, nesprávna interpunkcia). Úplne chýba interpunkcia za vzorcami, číslovanie vzorcov nie je jednotné (v prvej polovine práce chýbajú zátvorky). Číslovanie obrázkov v práci je chaotické (za obr. 10 nasleduje obr. 61, 7, 8, 94 ,15, 106) a odkazy v texte nezodpovedajú príslušným obrázkom. Praktickej časti práce by som vytkla tiež časté neodborné vyjadrovanie a nepresné formulácie záverov.
Aj napriek vyššie uvedeným nedostatkom študent splnil všetky požiadavky a ciele zadania práce. Výsledky práce majú prínos v oblasti holografickej mikroskopie a testovania biokompatibilných materiálov. Prácu preto doporučujem k obhajobe s výsledným hodnotením uspokojivo/D.
Kritérium hodnocení Známka
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod B
Vlastní přínos a originalita C
Schopnost interpretovat dosažené vysledky a vyvozovat z nich závěry D
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii B
Logické uspořádání práce a formální náležitosti C
Grafická, stylistická úprava a pravopis D
Práce s literaturou včetně citací C
Samostatnost studenta při zpracování tématu D

Známka navržená vedoucím: D

Bakalářská práce „Sledování vlivu tenkých vrstev na buněčné chování v multimodálním holografickém mikroskopu“ je rozdělena do 10 kapitol. Přičemž celých 7 kapitol je teoretická část zpracovaná na základě dostupné literatury a pouze 8. a 9. kapitola je věnována provedenému experimentu a jeho vyhodnocení. Kapitolu 10 pak tvoří závěr.
Kapitoly 1-5 se věnují interferenční mikroskopii a v experimentu použitému multimodálnímu holografickému mikroskopu. V kapitole 6 jsou uvedeny vzorce pro parametry popisující morfologii buněk. V další kapitole je popis běžných statistických metod, které byly použity pro vyhodnocení provedeného experimentu. Kapitola 8 je věnována použité úpravě kultivačního povrchu a 9. kapitola shrnuje provedený experiment a jeho výsledky.
Celá teoretická část je zpracována nedbale a obsahuje množství chyb (především chybné užití čárek v souvětích a překlepy). Použité formulace jsou velmi neobratné a nepřesné. Text práce netvoří logické souvislé celky a citované zdroje jsou nezvykle řazeny. Chybné je také číslování obrázků a odkazy na ně. Popisky u obrázků jsou často nedostatečné; u obr. 5 je nesoulad zkratek v obrázku a jeho popisku a kondenzory jsou označeny chybně jako kolektory, v obr. 106 (v kapitole 8.) jsou popisky anglické. V kapitole 5 jsou uvedeny i metody zpracování obrazu, které program Q-PHASE nepoužívá (dilatace, eroze, opening). Jednotlivé metody jsou navíc reprezentovány obrázky, u nichž není uveden zdroj.
Použitá úprava kultivačního povrchu je jedním z klíčových parametrů experimentu. Kapitola 8 ji ale popisuje jen krátce a velmi nejasně a neobsahuje žádný odkaz ani citaci. V kapitole 9 je uveden provedený experiment a získané výsledky jsou prezentovány ve formě grafů. Bohužel chybí obrazová dokumentace experimentu. Biologická interpretace výsledků je skromná, autor porovnává pouze výsledky získané v jednom dni (kontrola/vrstva) a vývoj jednotlivých parametrů v čase zhodnocen není. V grafech 4-7 jsou pro jednotlivé dny měření na ose y zobrazeny různé rozsahy hodnot, takže grafy nelze jednoduše porovnávat. Uvedené výsledky jsou však zajímavé a především ukazují na možnou novou aplikaci kvantitativního fázového zobrazování.
Práci hodnotím celkově jako dostatečnou (E).
Kritérium hodnocení Známka
Splnění požadavků a cílů zadání D
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod E
Vlastní přínos a originalita E
Schopnost interpretovat dosaž. vysledky a vyvozovat z nich závěry E
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii C
Logické uspořádání práce a formální náležitosti D
Grafická, stylistická úprava a pravopis E
Práce s literaturou včetně citací E
Otázky k obhajobě:
  1. Jak probíhá segmentace buněk v programu Q-PHASE? Které parametry a proč je třeba správně zvolit?
  2. Jakých hodnot mohou nabývat parametry celistvost a členitost? Jak je lze biologicky interpretovat?
  3. Jaký byl vývoj konfluence buněk na vzorku i kontrole v průběhu třídenního měření?

Známka navržená oponentem: E

Odpovědnost: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová