ВПЛИВ ПОВЕРХОНЬ, МОДИФІКОВАНИХ РІЗНИМИ ПОЛІМЕРАМИ, НА РІСТ КЛІТИН ФІБРОБЛАСТІВ МИШІ ЛІНІЇ NIH3T3

Bìol. Tvarin, 2017, Volume 19, Issue 2, pp. 121–126

http://doi.org/10.15407/animbiol19.02.121

ВПЛИВ ПОВЕРХОНЬ, МОДИФІКОВАНИХ РІЗНИМИ ПОЛІМЕРАМИ, НА РІСТ КЛІТИН ФІБРОБЛАСТІВ МИШІ ЛІНІЇ NIH3T3

О. Штапенко

Інститут біології тварин НААН, вул. В.Стуса, 38, м. Львів, 79034, Україна

Культивування культур клiтин на синтетичних поверхнях дозволяє забезпечити оптимально наближенi до умов in vivo, сприяє росту клітин, їх міграції, диференціації та формуванню мiжклiтинного матриксу. Хiмiчний та фазовий склад поверхонь, їх морфологія, конформацiя прищеплених макромолекул на поверхнi — це головнi фактори, якi регулюють рiст клiтин на поверхнi і їхні функцiї. Метою наших досліджень було вивчення впливу наноповерхонь, модифікованих полімерами APTES, декстран та альбумін, на проліферативну та метаболічну активність клітин фібробластів лінії NIH3T3.

У дослідженні використовували клітини лінії NIH3T3, які культивували на поживному середовищі RPMI 1640 з додаванням 10 % ЕТС, 1 % пеніциліну та стрептоміцину в атмосфері з вмістом 5 % CO₂ за 37 °C впродовж 72 годин. Клітини висівали на скельця, модифіковані наношарами у різних комбінаціях: скло/APTES; cкло/APTES/декстран; скло/APTES/альбумін; скло/альбумін; скло/APTES/декстран/альбумін; контрольна група — чисте скло.

Проліферативний ріст та життєздатність культури клітин NIH3T3 оцінювали підрахунком кількості клітин кожні 24 години. Для вивчення метаболічних параметрів клітин відбирали кондиційне середовище через 24, 48 та 72 години культивування для визначення активності лактатдегідрогенази (ЛДГ) і концентрації глюкози.

Порівняно з поверхнею скла (контрольна група), на 24-у годину культивування спостерігалось значне зростання пролiферацiї клiтин на поверхнях, модифiкованих альбуміном, APTES/альбуміном та APTES/декстран/альбуміном, тоді як на 48-у годину культивування на нанопокриттях з APTES та APTES/декстраном сприяє найвищій життєздатності і метаболічній активності культури клітин за показниками ЛДГ та рівнем глюкози. Висока інтенсивність проліферативного росту на 72-у годину спостерігалась тільки за культивування на поверхні APTES/декстрин, тоді як в інших досліджуваних групах кількість клітин була на рівні контрольної групи.

Отримані результати показали, що досліджувані наноповерхні, модифіковані APTES, декстраном та альбуміном, є нетоксичними і можуть бути використані для культивування клітин.

Ключові слова: КУЛЬТУРА КЛІТИН, ПРОЛІФЕРАЦІЯ, ПОКРИТТЯ, APTES, НАНОПОВЕРХНІ, ДЕКСТРАН, АЛЬБУМІН, ЦИТОТОКСИЧНІСТЬ

1. Brynda E., Houska M., Jirouskova M. Albumin and heparin multilayer coatings for blood-contacting medical devices. Journal of Biomedical Material Researc., 2000, 51, pp. 249–257. https://doi.org/10.1002/(SICI)1097-4636(200008)51:2<249::AID-JBM14>3.0.CO;2-X

2. Edmondson R., Broglie J. J., Adcock A. F., Yang L. Three-Dimensional Cell Culture Systems and Their Applications in Drug Discovery and Cell-Based Biosensors. Assay Drug Dev. Technol., 2014, 1, 12 (4), pp. 207–218. https://doi.org/10.1089/adt.2014.573

3. Ishizaki T., Saito N., Takai O. Correlation of cell adhesive behaviors on superhydrophobic, superhydrophilic, and micropatterned superhydrophobic/superhydrophilic surfaces to their surface chemistry. Langmuir., 2010, 26 (8), pp. 147–8154. https://doi.org/10.1021/la904447c

4. Keselowsky B. G., Collard D. M., Garcia A. J. Surface chemistry modulates focal adhesion composition and signals through changes in integrin binding. Biomaterials, 2004, 25, pp. 5947–5954. https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2004.01.062

5. Lakard S., Herlem G., Propper A., Kastner A., Michel G., Valle’s-Villarreal N., Gharbi T., Fahys B. Adhesion and proliferation of cells on new polymers modified biomaterials. Bioelectrochemistr., 2004, 62, pp. 19–27. https://doi.org/10.1016/j.bioelechem.2003.09.009

6. Madich A., Sheremeta V., Hevkan I., Shtapenko O., Fedorova S., Slyvchuk Yu. Cell culture and its possible use in embryonic biotechnology. Manual for basic technique. Kyiv, ArtEkom, 2012, 144 p. (in Ukrainian)

7. Mathieu H. J. Bioengineered material surfaces for medical applications. Surf. Interface Anal., 2001, 32, pp. 3–9. https://doi.org/10.1002/sia.995

8. Miksa D., Irish E. R., Chen D. Dextran functionalized surfaces via reductive amination: morphology, wetting, and adhesion. Biomacromolecules, 2006, vol. 7, pp. 557–564. https://doi.org/10.1021/bm050601o

9. Noorisafa F., Razmjou A., Emams N., Low Z.-X., Korayem H., Kajani A. A. Surface modification of polyurethane via creating a biocompatible superhydrophilic nanostructured layer: role of surface chemistry and structure. Journal of Experimental Nanoscience, 2016, 11 (14), pp. 1087–1109. https://doi.org/10.1080/17458080.2016.1188223

10. O’Connor S. M., Andreadis J., Shaffer K. M., Ma W., Pancrazio J. J., Stenger D. A. Immobilization of neural cells in three-dimensional matrices for biosensor applications. Biosens. Bioelectron., 2000, 14, pp. 871–881. https://doi.org/10.1016/S0956-5663(99)00055-X

11. Ohar M., Stetsyshyn Y., Kostruba A., Marintsova N., Zhurakhivska L., Fyodorova S., Shtapenko O., Novikov V. The formation and properties of a dextran-containing coating for controlled adsorption of albumin and the growth of cells. Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2013, no. 5, pp. 511–517. (in Ukrainian)

12. Rabe M., Verdes D., Seeger S. Surface-induced spreading phenomenon of protein clusters. Soft Matter., 2009, vol. 5, pp. 1039–1047. https://doi.org/10.1039/b814053g

13. Shtapenko O., Gevkan I., Stetsyshyn Yu., Fedorova S., Sluvchyk Yu., Syrvatka V. The getting of functionalized nanolayers for the growth of cells, animals oocyte-cumulus complexes and embryos. Methodical recommendations. Lviv, 2015, 28 p. (in Ukrainian)

14. Thevenmot P., Hu W., Tang L. Surface chemistry influence implant biocompatibility. Cur. Top Med. Chem., 2008, 8 (4), pp. 270–280. https://doi.org/10.2174/156802608783790901

скачати повний текст статті в форматі PDF

Біологія тварин

Search