Zánět představuje klíčovou imunitní odpověď na infekci a poškození tkání. Za fyziologických podmínek je tento proces přísně regulován a časově omezen, čímž se předchází poškození tkání. Extrémní reakce organismu na mikrobiální infekci však může vést až k život ohrožujícímu stavu – sepsi. Při sepsi dochází k průniku mikroorganismů do krevního oběhu a k dysregulaci imunitní odpovědi.
Přítomnost mikrobiálních struktur, jako je například lipopolysacharid (LPS) z vnější membrány gramnegativních bakterií, je rozpoznávána receptory na povrchu imunitních buněk. Vazba těchto molekul, označovaných jako PAMP (Pathogen-Associated Molecular Patterns), na příslušné receptory vede k aktivaci prozánětlivé imunitní odpovědi a zvýšené sekreci zánětlivých mediátorů, což může vést k poškození tkání a orgánů.
Navzdory pokrokům v medicíně, sepse zůstává významnou příčinou morbidity a mortality. U pacientů, kteří sepsi přežili, často dochází k rozvoji pozdních následků sepse a s tím souvisejícímu poklesu kvality jejich života. Proto je důležité vyvíjet nové terapeutické přístupy, které by pomohli předcházet anebo zmírnit sepsí způsobené poškození tkání a orgánů. Hlavním cílem této diplomové práce je otestovat biokompatibilitu nově vyvíjené technologie nano-/mikro-robotů, které budou v budoucnu upraveny k cílené eliminaci LPS v místě infekce, a tím přispějí ke snížení nadměrné zánětlivé reakce.

METODIKA:
V rámci diplomové práce budou využity buněčné linie a primární lidské buňky periferní krve. Pro zhodnocení interakce mezi prototypem nano-/mikro-robotů a imunitními/endoteliálními buňkami budou využity následující metody: izolace primárních monocytů z periferní krve (buffy-coatů) pomocí magnetické separace (MACS); stanovení cytotoxicity pomocí LDH assay, případně dalších komplementárních testů viability; měření produkce reaktivních forem kyslíku (ROS) pro hodnocení oxidační odpovědi buněk; stanovení expresi prozánětlivých genů metodou qPCR, měření aktivace signálních drah s využitím reportérových buněčných linií (např. měření aktivace NFkB po stimulaci TLR-4).
Kombinace těchto metod umožní komplexní posouzení biokompatibility nano-/mikro-robotů a jejich vlivu na buněčné funkce imunitního a endotelového systému.