Podrobno

Spremljanje izbranih parametrov pri diferenciaciji induciranih pluripotentnih matičnih celic v ganglijske celice mrežnice
ID Lazar, Tina (Avtor), ID Plazl, Igor (Mentor) Več o mentorju... Povezava se odpre v novem oknu

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (2,43 MB)
MD5: A6928130E7C239D25C400D73506F16C1

Izvleček
Proces 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.

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:matematično modeliranje, metoda končnih razlik, prenos kisika, statično gojenje celic, mikrofluidni bioreaktor
Vrsta gradiva:Magistrsko delo/naloga
Organizacija:FKKT - Fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo
Leto izida:2026
PID:20.500.12556/RUL-189582 Povezava se odpre v novem oknu
Datum objave v RUL:09.10.2026
Število ogledov:16
Število prenosov:1
Metapodatki:XML DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
Objavi na:Bookmark and Share

Sekundarni jezik

Jezik:Angleški jezik
Naslov:Monitoring of Selected Parameters during the Differentiation of Induced Pluripotent Stem Cells into Retinal Ganglion Cells
Izvleček:
The differentiation of human induced pluripotent stem cells (hiPSC) into retinal ganglion cells (RGC) is a lengthy process whose success depends on the conditions in the cellular microenvironment. Cells are traditionally cultured and differentiated in static culture in cell culture dishes, where the medium is replaced periodically. An alternative approach is offered by microfluidic systems with medium perfusion, in which fresh medium enters the microfluidic chamber continuously. The aim of this work was to evaluate and compare oxygen transport in the two systems by means of mathematical modelling, and to determine whether oxygen is a limiting factor in differentiation. A mathematical model was developed for each of the two systems. For the static system, a one-dimensional model of time-dependent oxygen diffusion was formulated, and for the microfluidic system with a gas-permeable PDMS membrane, a two-dimensional convection–diffusion model. Both models were solved by the finite difference method and verified against a mass balance and against an independent analytical solution of the series resistance model. The biological parameters were estimated from the literature, and their influence was examined by a parametric sensitivity analysis. The models show that oxygen transport is not a limiting factor in either of the systems considered. The oxygen concentration at the cell monolayer remains everywhere substantially higher than the Michaelis constant, so oxygen consumption proceeds in the zero-order kinetic regime and the cells are not exposed to hypoxia. The modelling results indicate that the failure of the differentiation experiment in the microfluidic device cannot be attributed to a lack of oxygen.

Ključne besede:mathematical modelling, finite difference method, oxygen mass transfer, static cell culture, microfluidic bioreactor

Podobna dela

Podobna dela v RUL:
Podobna dela v drugih slovenskih zbirkah:

Nazaj