Выбор условий витрификации макропористых матриц, заселенных мезенхимальными стромальными клетками
DOI:
https://doi.org/10.15407/cryo30.01.077Ключевые слова:
тканеинженерные конÑтрукции, макропориÑÑ‚Ð°Ñ Ð¼Ð°Ñ‚Ñ€Ð¸Ñ†Ð°, витрификациÑ, девитрификациÑ, раÑтреÑкивание, мезенхимальные Ñтромальные клетки, жизнеÑпоÑобноÑÑ‚ÑŒАннотация
В работе были определены состав раствора криопротекторов и условия витрификации (способы насыщения, удаления криопротекторов, режимы охлаждения-отогрева) тканеинженерных конструкций на основе макропористых матриц (МПМ) и мезенхимальных стромальных клеток (МСК), предупреждающих развитие кристаллизации и растрескивание стек-лообразной фазы, а также исследовано влияние разработанных условий на жизнеспособность клеток и структуру МПМ. Процессы кристаллизации и растрескивания изучали при охлаждении и отогреве МПМ в растворах криопротекторов в криопробирках. Жизнеспособность МСК в суспензии определяли по окрашиванию трипановым синим, в составе МПМ –по окрашиванию этидиум бромидом и флуоресцеин диацетатом. Метаболическую активность МСК оценивали по МТТ-тесту. Показано, что выбранные условия обеспечивают высокую жизнеспособность МСК после витрификации в виде суспензии, но требуют усовершенствования для сохранения клеток, заселенных в макропористые матрицы.
Probl Cryobiol Cryomed 2020; 30(1): 077–089
Библиографические ссылки
Acker J, Larese A, Yang H, et al. Intracellular ice formation is affected by cell interactions. Cryobiology. 1999; 38(4): 363-71. CrossRef
Baudot A, Alger L, Boutron P. Glass-forming tendency in the system water-dimethyl sulfoxide. Cryobiology. 2000; 40(2): 151-8. CrossRef
Baudot A, Odagescu V. Thermal properties of ethylene glycol aqueous solutions. Cryobiology. 2004; 48(3): 283-94. CrossRef
Catry J, Luong-Nguyen M, Arakelian L, et al. Circumferential esophageal replacement by a tissue-engineered substitute using mesenchymal stem cells: an experimental study in mini pigs. Cell Transplant. 2017; 26(12): 1831-9. CrossRef
Chen D, Gelenter MD, Hong M, et al. Icephobic surfaces induced by interfacial nonfrozen water. ACS Appl Mater Interfaces. 2017; 9(4): 4202-14. CrossRef
Dankberg F, Persidsky MD. A test of granulocyte membrane integrity and phagocytic function. Cryobiology. 1976; 13(4): 430-2. CrossRef
Day AGE, Bhangra KS, Murray-Dunning C. The effect of hypothermic and cryogenic preservation on engineered neural tissue. Tissue Eng Part C Methods. 2017; 23(10): 575-82. CrossRef
Flaxman BA. Cell identification in primary cell cultures from skin. In vitro. 1974; 10(1-2): 112-8. CrossRef
Fritsch K, Pigeot S, Feng X, et al. Engineered humanized bone organs maintain human hematopoiesis in vivo. Exp Hematol. 2018; 61: 45-51. CrossRef
Irimia D, Karlsson J. Kinetics and mechanism of intercellular ice propagation in a micropatterned tissue construct. Biophys J. 2002; 82(4): 1858-68. CrossRef
Kravchenko LP, Petrenko AYu, Somov AYu, et al. Respiratory activity of isolated rat hepatocytes following cold storage and subsequent rewarming: A comparison of sucrose-based and University of Wisconsin solutions. Cryobiology. 2001; 42(3): 218-21. CrossRef
Kuleshova LL, MacFarlane DR, Trounson AO, et al. Sugars exert a major influence on the vitrification properties of ethylene glycol-based solutions and have low toxicity to embryos and oocytes. Cryobiology. 1999; 38(2): 119-30. CrossRef
Lawson A, Mukherjee IN, Sambanis A. Mathematical modeling of cryoprotectant addition and removal for the cryopreservation of engineered or natural tissues. Cryobiology. 2012; 64(1): 1-11. CrossRef
MacFarlane DR, Forsyth M, Barton CA. Vitriï¬cation and devitriï¬cation in cryopreservation. In: Steponkus PL, editor. Advances in Low-Temperature Biology. London: JAI Press; 1991, Vol. 1. p. 221-77.
Mehl PM. Nucleation and crystal growth in a vitriï¬ cation solution tested for organ cryopreservation by vitriï¬ cation. Cryobiology. 1993; 30(5): 509-18. CrossRef
Petrenko YA, Ivanov RV, Lozinsky VI, et al. Comparison of the methods for seeding human bone marrow mesenchymal stem cells to macroporous alginate cryogel carriers. Bull. Exp. Biol. Med. 2011; 150(4): 543-6. CrossRef
Petrenko YA, Ivanov RV, Petrenko AY, et al. Coupling of gelatin to inner surfaces of pore walls in spongy alginate-based scaffolds facilitates the adhesion, growth and differentiation of human bone marrow mesenchymal stromal cells. J Mater Sci Mater Med. 2011; 22(6): 1529-40. CrossRef
Riss T, Moravec RA, Niles AL, et al. Cell Viability Assays. In: Assay Guidance Manual [Internet]. 2013 May 1 [cited 2018 May 22]. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK144065/
Seglen PO. Preparation of isolated rat liver cells. Methods Cell Biol. 1976; 13: 29-83. CrossRef
Shaw JM, Kuleshova LL, MacFarlane DR, et al. Vitrification properties of solutions of ethylene glycol in saline containing PVP, Ficoll, or dextran. Cryobiology. 1997; 35(3): 219-29. CrossRef
Steif PS, Palastro M, Wen CR, et al. Cryomacroscopy of vitrification, Part II: Experimental observations and analysis of fracture formation in vitrified VS55 and DP6. Cell Preservation Technology. 2005; 3(3): 184-200. CrossRef
Trufanova NA, Zaikov VS, Zinchenko AV, et al. Closed vitrification system as a platform for cryopreservation of tissue engineered constructs. CryoLetters. 2016; 37(6): 440-7. PubMed
Wen F, Magalhães R, Gouk SS, et al. Vitreous cryopreservation of nanofibrous tissue-engineered constructs generated using mesenchymal stromal cells. Tissue Eng Part C Methods. 2009; 15(1): 105-14. CrossRef a>
Wowk B, Leitl E, Rash CM, et al. Vitrification enhancement by synthetic ice blocking agents. Cryobiology. 2000; 40(3): 228-36. CrossRef
Wowk B. Roles of ice-active agents in organ cryopreservation. Cryobiology. 2015; 71(1): 172-3. CrossRef
Wu Y, Yu H, Chang S, et al. Vitreous cryopreservation of cell-biomaterial constructs involving encapsulated hepatocytes. Tissue Eng. 2007; 13(3): 649-58. CrossRef
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2020 Natalia Trufanova , Igor Kovalenko , Oleksandr Petrenko
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
Авторы, публикующие в данном журнале, соглашаются со следующим:
- Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.
- Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договоренности, касающиеся не-эксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге), со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.
- Авторы имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access).
