Транспортні характеристики плазматичних мембран клітин перещеплювальної культури PK-15
DOI:
https://doi.org/10.15407/cryo31.01.014Ключові слова:
клітини PK-15, кріопротектори, фізико-математична модель, коефіцієнти проникності, коефіцієнт фільтрації, енергія активаціїАнотація
Значення коефіцієнтів проникності для молекул води і кріопротекторів є необхідними для вибору оптимальної тривалості експозиції клітин у кріозахисних середовищах на етапі їх підготовки до кріоконсервування, а також для пошуку оптимальних швидкостей охолодження і відігрівання при заморожуванні-відтаюванні клітинних суспензій. Для аналітичної
оцінки коефіцієнтів проникності плазматичних мембран клітин PK-15 із використанням фізико-математичного моделювання
було отримано необхідні числові значення таких параметрів клітин, як осмотично неактивний об’єм α та поверхнево-об’ємне відношення γ. Коефіцієнти проникності kp
плазматичних мембран клітин PK-15 для молекул кріопротекторів 1,2-ПД, ЕГ, ДМСО і гліцерину, а також коефіцієнти фільтрації Lp для молекул води за температур 25,15, і 5°С визначено шляхом апроксимації експериментальних даних зміни відносного об’єму клітин від часу експозиції в досліджуваних розчинах теоретичними кривими, розрахованими на підставі фізико-математичної моделі пасивного транспорту води і проникних речовин за умови їх максимального збігу. Розраховано значення енергії активації процесу трансмембранного переносу молекул даних речовин.
Probl Cryobiol Cryomed 2021; 31(1): 014–022
Посилання
Gordiyenko ЕА, Pushkar NS. [Physical fundamentals of low-temperature preservation of cell suspensions]. Кyiv: Naukova dumka; 1994. 140 p. Russian
Gordiyenko OI. [The physical-mathematical model for the diffusion of small electrically neutral molecules through protein membrane pores]. Physics of the Alive. 2002; 10(2): 88-94.Ukrainian
Gordiyenko OI, Gordiyenko EО, Linnik TP, Kompaniyets AM. Mechanisms of cryoprotectants penetration through erythrocyte membranes. Problems of Cryobiology. 2002; (4): 9-15. Full Text
Gordiyenko OI, Gordiyenko YuE, Linnik TP, Gordiyenko EO. Experimental determination of human erythrocyte membrane permeability coefficients for a series of amides. CryoLetters. 2005; 26(1): 65-72. PubMed
Gordiyenko OI, Kovalenko SYe, Kovalenko IF, et al. Theoretical estimation of the optimum cooling rate of a cell suspension at linear freezing modes based on a two factor theory of cryodamage. CryoLetters. 2018; 39(6): 380-5. PubMed
Gordiyenko OI, Linnik ТP, Gordiyenko EA Erythrocyte membrane permeability for a series of diols. Bioelectrochemistry. 2004; 62: 115-8. CrossRef
Davidson AF, Benson JD, Higgins AZ. Mathematically optimized cryoprotectant equilibration procedures for cryopreservation of human oocytes. Theoretical Biology and Medical Modelling. 2014; 11: 13-32. CrossRef
Dix JA, Solomon AK Role of membrane protein and lipids in water diffusion across cell membranes. BBA. 1984; 773: 219-30. CrossRef
Kuleshova LG, Kovalenko IF. [Theoretical prediction of optimal cooling rates of cell suspensions]. Biophysical Bulletin. 2008; 20(1): 56-64. Russian
Linnik TP, Bizikina OV. Cryopreservation of roosters sperm. I. Cytotoxicity of diols and amides. Problems of Cryobiology. 2001; (2): 72-9.
Markin VS, Kozlov MM. [Pore statistics in bilayer lipid membranes]. Biologicheskie membrany. 1985; 2(2): 205-23. Russian
Mullen SF, Li M, Li Y, et al. Human oocyte vitrification: the permeability of metaphase II oocytes to water and ethylene glycol and the appliance toward vitrification. Fertil Steril. 2008; 89:1812-25. CrossRef
Shevchenko NA, Strybul TF, Rozanov LF. Effect of multiatom alcohols, amides and DMSO on grape and potatio meristems integrity. Problems of Cryobiology. 2004; (3): 79-85. Full Text
Todrin AF, Popivnenko LI, Kovalenko SYe. Thermophysical properties of cryoprotectants. II. Dynamic viscosity of some cryoprotectants, their solutions and mixtures. Problems of Cryobiology. 2010; 20(3): 266-81. Full Text
Todrin AF, Smolyaninova YeI, Timofeyava OV, et al. Physical-mathematical model of substance redistribution between the cell and its hypertonic solution environment of penetrating cryoprotectants with relevance to membrane potential. CryoLetters. 2020; 41 (4): 209-15.
Downloads
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
