Криозащитная эффективность комбинированной среды с непроникающим и проникающим криопротекторами при замораживании эритроцитарных суспензий различного объема
Ключевые слова:
комбинированные криоконÑерванты, декÑтран, диметилÑульфокÑид, Ñритроциты, оÑмотичеÑкие ÑвойÑтва, барьерные ÑвойÑтва мембран, глутатион, ÑульфатАннотация
Исследовали осмотические свойства эритроцитов, замороженных в виде суспензий различных объемов в комбинированной среде с декстраном (15%) и ДМСО (5%). Установлено, что увеличение объема замораживаемых образцов и уменьшение скорости замораживания и отогрева не приводят к значительному росту потока ионов Н+ и потере барьерной функции мембран для глутатиона в клетках, отмытых от криоконсерванта. Полученные результаты позволяют предположить, что замораживание в комбинированной среде, независимо от скорости охлаждения, обеспечивает оптимальную дегидратацию клеток. Это определяется тем, что включение в криоконсервант с декстраном ДМСО и поступление его в клетки уменьшает степень дегидратации и гипертонического стресса, которые обусловлены концентрированием непроникающих компонентов среды при замораживании. Ослабление гипертонического стресса является условием устойчивости мембран эритроцитов к постгипертоническому стрессу при размораживании и обеспечивает сохранение осмотических свойств клеток, отмытых от криоконсерванта.
Библиографические ссылки
Ashmarin I.P., Vasil'ev I.P., Ambrosov V.A. Express methods of statistical analysis and planning of experiments. Leningrad, 1975.
Mezhidov S.Kh., Belyaeva I.M., Vorotilin A.M., Moiseev V.A. Effect of combination of polyvinylpirrolidon and 1,2-propane-diol to the erythrocytes survival at cryopreservation. Problems of Cryobiology 1996; (2): 22–25.
Mezhidov S.Kh., Moiseev V.A. Effect of combination of high molecular cryoprotectants with 1,2–propanediol to the erythrocytes survival at cryopreservation. Problems of Cryobiology 1995; (3): 46–48.
Ramazanov V.V. Effect of combined media to erythrocytes destruction frozen with different hematocrit. Problems of Cryobiology 2006; 16 (2): 155–163.
Ramazanov V.V., Zabrodsky R.F., Naydyuk Ya.Yu., Bondarenko V.A. Functioning of H+ ion transport system during modification of erythrocyte membranes under conditions, modeling freezing ones. Visnyk Problem Biologii i Medytsyny 2010; (3): 186–192.
Sakun O.V. Analysis of cryopreservation efficiency of cell suspensions with constant and changed cooling rate [Thesis of Candidate of Biol. Sciences]. Kharkiv, 2009.
Reference book for physical and technological principals of genetics. Ed. by M.P. Malkova. Moscow: Energiya, 1973.
Bakhach J. The cryopreservation of composite tissues. Principles and resent advancement on cryopreservation of different type of tissues. Organogenesis 2009; 5 (3): 119–126.
Beutler E. Red cell metabolism. A manual of biochemical methods. New York: Grune&Stratton, 1975.
Brahm J. Temperature-dependent changes of chloride transport kinetics in human red cells. J Gen Physiol 1977; 70 (3): 283–306.
Clapisson G., Salinas С., Malacher P. et al. Cryopreservation with hydroxyethylstarch (HES) + dimethylsulphoxide (DMSO) gives better results than DMSO alone. Bull Cancer 2004; 91 (4): E97–102.
Devireddy R.V., Swanlund D.J., Olin T. et al. Cryopreservation of equine sperm: optimal cooling rates in the presence and absence of cryoprotective agents determined using differential scanning calorimetry. Biol Reprod 2002; 66 (1): 222–231.
Farrant J., Walter C.A., Lee H., McGann L.E. Use of two-step cooling procedures to examine factors influencing cell survival following freezing and thawing. Cryobiology 1977; 14 (3): 273–286.
Levin R.L. The limiting effects of heat and mass transfer on the osmotic behavior of cells during freezing and thawing. Cryobiology 1982; 19 (6): 669.
Lionetti F.J., Luscinskas F.W., Hant S.M. et al. Factors affecting the stability of cryogenically preserved granulocytes. Cryobiology 1980; 17 (3): 297–310.
Liu K.Y., Dong W.C., Wang Y.L. et al. Study on non-programmed process using dimethyl sulfoxide and hydroxyethyl starch as cryoprotectants in cryopreservation of cord blood hematopoietic cells. Zhongguo Shi Yan Xue Ye Xue Za Zhi 2004; 12 (5): 670–673.
Luo K., Wu G., Wang Q. et al. Effect of dimethylsulfoxide and hydroxyethyl starch in the preservation of fractionated human marrow cells. Cryobiology 1994; 31 (4): 349–354.
Maruyama M., Kenmochi T., Sakamoto K. et al. Simplified method for cryopreservation of islets using hydroxyethyl starch and dimethyl sulfoxide as cryoprotectants. Transplant. Proc 2004; 36 (4): 1133–1134.
Mazur P. The role of intracellular freezing in the death of cells cooled at supraoptimal rates. Cryobiology 1977; 14 (3): 251–272.
Pegg D.E., Diaper M.P. The paÑking effect in erythrocyte freezing. Cryo-Letters 1983; 4 (2): 129–136.
Pitt R.E., Chandrasekaran M., Parks J.E. Performance of a kinetic model for intracellular ice formation based on the extent of supercooling. Cryobiology1992; 29 (3): 359–373.
Reiners B., Zintl F., Plenert W. Use of human albumin as an additional cryoprotective agent in freeze preservation of hematopoietic stem cells. Folia Haematol Int Mag Klin Morphol Blutforsch 1987; 114 (2): 264–272.
Romano L., Passow H. Characterization of anion transport system in trout red blood cell. Am J Physiol 1984; 246: 330–338.
Rowley S.D., Feng Z., Chen L. et al. A randomized phase III clinical trial of autologous blood stem cell transplantation comparing cryopreservation using dimethylsulfoxide vs dimethylsulfoxide with hydroxyethyl starch. Bone Marrow Transplant 2003; 31 (11): 1043–1051.
Stiff P.J., Koester A.R., Weidner M.K. et al. Autologous bone marrow transplantation using unfractionated cells cryopreserved in dimethylsulfoxide and hydroxyethyl starch without controlled-rate freezing. Blood 1987; 70 (4): 974–978.
Stiff P.J., Murgo A.J., Zaroulis C.G. et al. Unfractionated human marrow cell cryopreservation using dimethylsulfoxide and hydroxyethyl starch. Cryobiology 1983; 20 (1): 17–24.
Tsuruta T., Ishimoto Y., Masuoka T. Effects of glycerol on intracellular ice formation and dehydration of onion epidermis. Ann NY Acad Sci 1998; 858: 217–226.
Wagner C.T., Martowicz M.L., Livesey S.A., Connor J. Biochemical stabilization enhances red blood cell recovery and stability following cryopreservation. Cryobiology 2002; 45 (2): 153–166.
Woelders H., Chaveiro A. Theoretical prediction of 'optimal' freezing programmes. Cryobiology 2004; 49 (3): 258–271.
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2020 Viktor V. Ramazanov
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).
