Spremljanje izbranih parametrov pri diferenciaciji induciranih pluripotentnih matičnih celic v ganglijske celice mrežniceLazar, Tina (Avtor) Plazl, Igor (Mentor) matematično modeliranjemetoda končnih razlikprenos kisikastatično gojenje celicmikrofluidni bioreaktorProces diferenciacije človeških induciranih pluripotentnih matičnih celic (hiPSC) v ganglijske celice mrežnice (RGC) je dolgotrajen, uspeh pa je odvisen od pogojev v mikrookolju celic. Tradicionalno gojenje in diferenciacija celic potekata v statični kulturi v posodah za gojenje celic, kjer se gojišče periodično menjuje. Alternativni način predstavljajo mikrofluidni sistemi s perfuzijo gojišča, pri katerih sveže gojišče kontinuirno vstopa v mikrofluidno komoro. Cilj dela je bil z matematičnim modeliranjem ovrednotiti in primerjati prenos kisika v obeh sistemih ter ugotoviti, ali je kisik omejujoč dejavnik pri diferenciaciji. Za oba sistema smo razvili matematični model. Za šaržni način smo postavili enodimenzionalni model časovno odvisne difuzije kisika, za mikrofluidni sistem s plinsko prepustno PDMS-membrano pa dvodimenzionalni konvektivno-difuzijski model. Modela smo rešili z metodo končnih razlik ter ju preverili z masno bilanco in z neodvisno analitično rešitvijo modela serijskih uporov. Biološki parametri so bili ocenjeni na podlagi literature, njihov vpliv pa smo preverili s parametrično analizo občutljivosti. S pomočjo modelov lahko ugotovimo, da prenos kisika v nobenem od obravnavanih sistemov ni omejujoč dejavnik. Koncentracija kisika ob celicah je povsod bistveno višja od Michaelisove konstante, zato poraba kisika poteka v režimu kinetike ničtega reda in celice niso izpostavljene hipoksiji. Rezultati modeliranja kažejo na to, da razlog za neuspeh poskusa diferenciacije v mikrofluidni napravi ni pomanjkanje kisika.20262026-10-09 12:45:12Magistrsko delo/naloga189582VisID: 25457sl