UA146819U - Спосіб довготривалого культивування гемопоетичних стовбурових клітин - Google Patents
Спосіб довготривалого культивування гемопоетичних стовбурових клітин Download PDFInfo
- Publication number
- UA146819U UA146819U UAU202008462U UAU202008462U UA146819U UA 146819 U UA146819 U UA 146819U UA U202008462 U UAU202008462 U UA U202008462U UA U202008462 U UAU202008462 U UA U202008462U UA 146819 U UA146819 U UA 146819U
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- cells
- chambers
- gel
- nutrient medium
- chamber
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 49
- 230000007774 longterm Effects 0.000 title claims abstract description 15
- 210000000130 stem cell Anatomy 0.000 title description 16
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 claims abstract description 65
- 239000000499 gel Substances 0.000 claims abstract description 54
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 claims abstract description 30
- 210000003958 hematopoietic stem cell Anatomy 0.000 claims abstract description 17
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 claims abstract description 9
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 9
- 239000008272 agar Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims abstract description 9
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 claims abstract description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 claims abstract description 9
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 8
- 210000004748 cultured cell Anatomy 0.000 claims abstract description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000010186 staining Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 27
- 238000004113 cell culture Methods 0.000 claims description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 8
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 7
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 claims description 6
- 239000008055 phosphate buffer solution Substances 0.000 claims description 6
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 claims description 6
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 claims description 6
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 claims description 5
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 4
- 238000010171 animal model Methods 0.000 claims description 3
- 238000012258 culturing Methods 0.000 abstract description 2
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 abstract 1
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 abstract 1
- 230000011132 hemopoiesis Effects 0.000 description 10
- 230000035755 proliferation Effects 0.000 description 10
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 6
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 5
- 241000699670 Mus sp. Species 0.000 description 4
- 230000000093 cytochemical effect Effects 0.000 description 4
- 239000003102 growth factor Substances 0.000 description 4
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 4
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 230000035899 viability Effects 0.000 description 4
- 241000699666 Mus <mouse, genus> Species 0.000 description 3
- 229920005372 Plexiglas® Polymers 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 3
- 210000002798 bone marrow cell Anatomy 0.000 description 3
- 230000002380 cytological effect Effects 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 3
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 3
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 3
- 230000004962 physiological condition Effects 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- 239000012224 working solution Substances 0.000 description 3
- 210000000683 abdominal cavity Anatomy 0.000 description 2
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 2
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 2
- 210000001185 bone marrow Anatomy 0.000 description 2
- 230000005757 colony formation Effects 0.000 description 2
- 210000001671 embryonic stem cell Anatomy 0.000 description 2
- 210000003819 peripheral blood mononuclear cell Anatomy 0.000 description 2
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 2
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 description 2
- 238000002054 transplantation Methods 0.000 description 2
- FHVDTGUDJYJELY-UHFFFAOYSA-N 6-{[2-carboxy-4,5-dihydroxy-6-(phosphanyloxy)oxan-3-yl]oxy}-4,5-dihydroxy-3-phosphanyloxane-2-carboxylic acid Chemical compound O1C(C(O)=O)C(P)C(O)C(O)C1OC1C(C(O)=O)OC(OP)C(O)C1O FHVDTGUDJYJELY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 description 1
- 102000008186 Collagen Human genes 0.000 description 1
- 108010035532 Collagen Proteins 0.000 description 1
- 102000004127 Cytokines Human genes 0.000 description 1
- 108090000695 Cytokines Proteins 0.000 description 1
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 1
- 241000282414 Homo sapiens Species 0.000 description 1
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000954 Polyglycolide Polymers 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- GLNADSQYFUSGOU-GPTZEZBUSA-J Trypan blue Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[Na+].C1=C(S([O-])(=O)=O)C=C2C=C(S([O-])(=O)=O)C(/N=N/C3=CC=C(C=C3C)C=3C=C(C(=CC=3)\N=N\C=3C(=CC4=CC(=CC(N)=C4C=3O)S([O-])(=O)=O)S([O-])(=O)=O)C)=C(O)C2=C1N GLNADSQYFUSGOU-GPTZEZBUSA-J 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 229940072056 alginate Drugs 0.000 description 1
- 235000010443 alginic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229920000615 alginic acid Polymers 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 244000309466 calf Species 0.000 description 1
- 230000010261 cell growth Effects 0.000 description 1
- 230000003833 cell viability Effects 0.000 description 1
- 230000008614 cellular interaction Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 229920001436 collagen Polymers 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- CGMRCMMOCQYHAD-UHFFFAOYSA-J dicalcium hydroxide phosphate Chemical compound [OH-].[Ca++].[Ca++].[O-]P([O-])([O-])=O CGMRCMMOCQYHAD-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 230000013020 embryo development Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 238000005562 fading Methods 0.000 description 1
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 1
- 238000012817 gel-diffusion technique Methods 0.000 description 1
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 1
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 1
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 1
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 1
- 230000002489 hematologic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001900 immune effect Effects 0.000 description 1
- 208000032839 leukemia Diseases 0.000 description 1
- 210000004698 lymphocyte Anatomy 0.000 description 1
- 210000002540 macrophage Anatomy 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 210000001161 mammalian embryo Anatomy 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000000386 microscopy Methods 0.000 description 1
- 210000005087 mononuclear cell Anatomy 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 210000003200 peritoneal cavity Anatomy 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 229920000747 poly(lactic acid) Polymers 0.000 description 1
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 238000002278 reconstructive surgery Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 1
- 238000004114 suspension culture Methods 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 1
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
- 231100000027 toxicology Toxicity 0.000 description 1
Landscapes
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Abstract
Спосіб довготривалого культивування гемопоетичних стовбурових клітин із використанням дифузійних камер, у порожнину яких вносять досліджувані клітини, що включає етапи виготовлення герметичних камер шляхом їх виштамповування з поліакриламідного гелю внаслідок його полімеризації, введення у порожнину камер клітинного матеріалу, наступне культивування клітин шляхом розміщення герметичних камер у відповідному повному живильному середовища in vitro або in vivo, вилучення камер у визначений термін із відповідного живильного середовища та дослідження культивованих клітин безпосередньо в камерах під інвертованим мікроскопом, або вилучення клітин з камери, їх фіксацію на предметних скельцях, забарвлення і вивчення під світловим мікроскопом. На етапі виготовлення камер створюють загальну двошарову гелеву пластину для декількох камер, сформовану накладенням пласкої гелевої пластини на гелеву пластину з лунками, та герметизують утворені внутрішні порожнини завдяки остаточній полімеризації компонентів гелю, отриману герметичну двошарову пластину відмивають від токсичних залишків складових гелю у фізіологічному розчині протягом доби, із 3-4-разовою зміною фізіологічного розчину, виштамповують з неї камери, які надалі зберігають у 40 % розчині етилового спирту, а за добу до початку культивування клітин камери переміщують із спиртового розчину у фізіологічний розчин 0,9 % NaCl, після чого у внутрішню порожнину камери вводять суспензії досліджуваних клітин у живильному середовищі за допомогою шприца через прокол її стінки та герметизують місце проколу шляхом введення через ту саму голку напіврідкого агару під час повільного виведення шприца із місця проколу
Description
Корисна модель належить до клітинної біології, біотехнології, токсикології та регенеративної медицини, пов'язана з підтримкою в умовах, найбільш наближених до природних, проліферації і диференціювання гемопоетичних клітин іп міїго та іп мімо, і може бути задіяна у гематологічних і імунологічних дослідженнях. Заявлене вирішення може бути використане для вирощування тканин ії формування потенційного трансплантату та оцінки його якості.
Основна мета реалізації клітинних технологій полягає у створенні поза організмом оптимальних умов, в яких могли би розвиватися, проліферувати і диференціюватися будь-які клітини до кількості, необхідної для майбутньої трансплантації пацієнту. При пошуках умов, найбільш наближених до фізіологічних, першочергова роль віддається способу, завдяки якому досягається експансія життєздатних, функціонально направлених у необхідне русло клітин.
Стовбурові клітини і серед них найбільш перспективні - гемопоетичні стовбурові клітини є привабливим об'єктом для накопичення клітин і вивчення клітинних взаємодій.
Загально відомим способом виявлення стовбурових клітин є спосіб розміщення клітинного матеріалу у скляних або пластикових чашках Петрі, заповнених живильним середовищем з напівпроникним фільтром, з наступним культивуванням іп міїго (11.
Одним із суттєвих недоліків способу є неможливість створення у чашках Петрі, флаконах, культуральних матрацах, планшетах тощо умов, найбільш приближених до природних, хоча на сьогодні запропоновано безліч живильних середовищ, добавок, ростових факторів, цитокінів та їх комбінацій для підтримки клітинної культури іп міїго. Але, на жаль, ще досі не існує способу, який би повністю імітував фізіологічні умови для живої клітини, оптимальні для її життєзабезпечення.
В останні роки з'явилися роботи, в яких причину згасання гемопоезу в культурі дослідники пов'язують з особливим характером жорсткості основи, яка формує мікрооточення. Підбір співвідношень компонентів гелів такої жорсткості, яка б дозволяла в експерименті отримати довготривалий гемопоез з накопиченням стовбурових клітин і клітин-попередників в культурі, є задачею сьогодення.
Вибір оптимальної за своїми характеристиками основи визначеної жорсткості для клітинної експансії залишається основним завданням при розробці біоїінженерних структур.
Наразі використовують як покриття полістиролових чи скляних чашок Петрі як природні, так і
Зо синтетичні матеріали з колагену, альгінату, хітозану, желатину, гідроксилапатиту, полімолочної та полігліколевої кислот тощо |2).
До тепер в експериментальній медицині, пластичній, естетичній і реконструктивній хірургії широко використовують різні марки біологічно сумісного гідрофільного поліакриламідного гелю (САкваліфт»-Україна, "Інтерфал»- Україна, "Фармакрил»-Росія, "Ата?іпде!" - Китай та інші).
Відомий спосіб культивування стовбурових клітин, що полягає у культивуванні стовбурових клітин на м'якому субстраті (поліакриламідному гелі різної консистенції) у присутності відповідного повного живильного середовища іп міїко (ЗІ.
Авторам вдалося отримати довготривалу підтримку в культурі проліферації ембріональних стовбурових клітин миші і довести, що причина довготривалої проліферації клітин криється у ступені жорсткості субстрату, на якому культивуються клітини ембріона.
Визначення модуля Юнга (ступеня жорсткості субстрату у кілопаскалях (КРа) засвідчило, що згасання проліферації при жорсткості 8 КРа (жорсткість гелю відповідає жорсткості пластика) відбувається на другу добу, а при 3.5 КРа - на третю добу. При культивуванні на субстраті з жорсткістю 0.6 КРа згасання проліферації не спостерігається навіть при вилученні фактора, який традиційно підтримує проліферацію стовбурових клітин в культурі (ГІЕ-лейкеміє- інгібіторний фактор).
Наявність маркерів проліферації і відсутність маркерів диференціювання на клітинах впродовж п'яти днів при культивуванні на м'якій гелевій основі свідчать про збереження проліферації у культурі ембріональних стовбурових клітин, тобто про експансію, накопичення клітинних елементів.
Відомий також спосіб виявлення стовбурових клітин шляхом розміщення клітинного матеріалу у камері, заповненій живильним середовищем з напівпроникним фільтром, яка з'єднана з ємністю, що містить живильне середовище, через насос, що забезпечує рівномірний односпрямований рух середовища через фільтр зі швидкістю 2,1-2,4 ммз/хв. Систему для культивування попередньо заповнюють відповідним живильним середовищем. Для дослідження були вибрані мононуклеари периферійної крові, що мають функціональну поліпотентність.
Мононуклеари периферійної крові здорових донорів-добровольців виділяли за допомогою градієнта фіколверографін.
Отримані методом фракціонування клітини доводили живильним середовищем до кінцевої бо концентрації З3х105 мононуклеарів / мл.
Клітинний матеріал вводили в камеру за допомогою шприца через клапанний отвір у бічній частині (4).
Таким чином, культивування проходить в умовах спрямованого руху живильного середовища при 37 "С протягом 24, 48 і 72 годин. Після закінчення експерименту фільтр вилучають з системи, клітинний матеріал фіксують і досліджують за допомогою цитологічних і цитохімічних методів.
Такий спосіб призводить до накопичення дещо більшої клітинної маси. Проте, маючи вагомі переваги у порівнянні зі способом культивування у чашках Петрі, цей спосіб не дозволяє отримати гемопоез в культурі, який би став могутнім продуцентом гемопоетичних клітин всіх стадій диференціювання, необхідних для трансплантації.
У культурі, згідно з цим способом, перші паростки гемопоетичних клітин з'являються протягом першої доби у вигляді макрофагів і лімфоцитів, а далі йде формування фібробластоподібних клітин, що доводиться цитохімічними методами дослідження. Недоліком способу є культивування на жорсткому ригідному субстраті, яким є скло і пластик (жорсткість 8КРа), який у кінцевому результаті призводить до згасання гемопоезу і підтримки фібробластоподібних структур.
Найбільш близьким до заявленого вирішення (його аналогом) є спосіб культивування клітин із використанням дифузійних камер, у порожнину яких вносять досліджувані клітини (51.
Дифузійні герметичні камери виготовляють шляхом полімеризації робочого розчину (суміші компонентів поліакриламідного гелю), який заливається у простір між двома паралельними пластинами з оргскла, верхня з яких має виступи для утворення порожнин у нижній пластині.
Полімеризують суміш до утворення гелю і знімають верхню пластину.
Вносять в утворені порожнини суспензію досліджуваних клітин, вкривають їх круглими кришками з поліакриламідного гелю дещо більшого діаметра, ніж діаметр порожнини.
Герметизують камери шляхом накладання зверху листового матеріалу з оргскла з зазором між ним і кришкою. Після чого заливають робочий розчин і полімеризують до утворення гелю, знімають листовий матеріал і виштамповують камери з подальшим їх відмиванням від залишків складових гелю, що не прореагували, фізіологічним розчином натрію хлориду.
Надалі камери імплантують в організм тварини при культивуванні іп мімо, або занурюють в
Зо живильне середовище при культивуванні іп міо. У визначений термін вилучають камери з відповідного живильного середовища та досліджують культивовані клітини безпосередньо в камерах під інвертованим мікроскопом.
Такий спосіб дійсно забезпечує накопичення клітинних елементів в камерах, завдяки культивуванню на м'якій гелевій основі.
При цьому камери з поліакриламідного гелю характеризуються оптичною прозорістю, що дозволяє проводити спостереження досліджуваних клітин при світловій мікроскопії у динаміці їх росту і розмноження, що значно спрощує процес дослідження.
Але головним суттєвим недоліком аналога є те, що, попри усі перелічені переваги способу культивування клітин у гелевих камерах, що сприяє їх активному росту і розмноженню, стовбурові клітини і клітини-попередники з них не підтримуються і, відповідно, тривале кровотворення не досягається.
На переконання Автора заявленого вирішення, це спричинено процедурними недоліками відомого способу (аналога) культивування, які безпосередньо пов'язані із зазначеною у ньому послідовністю етапів підготовки камер та внесенням суспензії досліджуваних клітин.
А саме, суспензія досліджуваних клітин вноситься у напівготові камери (у виїмки гелевої пластини) ще до їх герметизації робочим розчином шляхом його остаточної полімеризації до утворення гелю.
Тобто, живі клітини певний час перебувають в невідмитому гелі аж поки не виштамповують камеру і не відмиють її в фізіологічному розчині протягом доби. Стикаючись довгий час з токсичними залишками непрореагованих складових гелю (а вони завжди залишаються), а потім замість СО» інкубатора та живильного середовища з добавками, опинившись в фізіологічному розчині, вони втрачають частково життєздатність.
І, як наслідок, за їх розвитком можна спостерігати, але їх зіткнення з токсичними речовинами протягом усього часу формування камер негативно впливає на функціонування гемопоетичних клітин.
Задачею корисної моделі, що заявляється, є удосконалення способу культивування клітин у гелевих камерах шляхом забезпечення оптимальних фізіологічних умов для культивування гемопоетичних стовбурових клітин та їх проліферації і диференціювання протягом довготривалого періоду культивування завдяки виключенню контакту культивованих клітин із 60 токсичними компонентами гелю.
Поставлена задача вирішується тим, що заявлений спосіб довготривалого культивування гемопоетичних стовбурових клітин із використанням дифузійних камер, у порожнину яких вносять досліджувані клітини, включає етапи виготовлення герметичних камер шляхом їх виштамповування з поліакриламідного гелю внаслідок його полімеризації, введення у порожнину камер клітинного матеріалу, наступне культивуванням клітин шляхом розміщення герметичних камер у відповідному повному живильному середовищі іп міто або іп мімо, вилучення камер у визначений термін із відповідного живильного середовища та дослідження культивованих клітин безпосередньо в камерах під інвертованим мікроскопом, або вилучення клітин з камери, їх фіксацію на предметних скельцях, забарвлення і вивчення під світловим мікроскопом.
Новим, згідно з заявленим способом, є те, що на етапі виготовлення камер створюють загальну двошарову гелеву пластину для декількох камер, сформовану накладенням пласкої гелевої пластини на гелеву пластину з лунками, та герметизують утворені внутрішні порожнини завдяки остаточній полімеризації компонентів гелю.
Гелеві пластини для формування двошарової пластини створюють накладенням двох жорстких кришок, пласкої та кришки з виступами, відповідно на два шари необхідних товщин суміші компонентів гелю.
Отриману герметичну двошарову пластину відмивають від токсичних залишків складових гелю у фізіологічному розчині протягом доби із 3-4-разовою зміною фізіологічного розчину.
Після чого виштамповують та дезінфікують камери, і надалі зберігають їх у 40 95 розчині етилового спирту.
А за добу до початку культивування клітин камери переміщують із спиртового розчину у фізіологічний розчин 0,9 95 Масі.
Після чого у внутрішню порожнину камери вводять суспензії досліджуваних клітин у живильному середовищі за допомогою шприца через прокол її стінки та герметизують місце проколу шляхом введення через ту саму голку напіврідкого агару під час повільного виведення шприца із місця проколу.
Як фізіологічний розчин для відмивання отриманих гелевих камер використовують розчин натрію хлориду або фосфатно-буферний розчин (РВ5) у співвідношенні 1:10.
Зо Як живильне середовище іп мімо використовують організм лабораторної тварини, у який імплантують герметичну гелеву камеру, заповнену суспензією досліджуваних клітин.
Як живильне середовище іп мйго використовують повне живильне середовище, склад якого відповідає меті експерименту, у яке занурюють герметичну гелеву камеру, заповнену суспензією досліджуваних клітин.
Таким чином, згідно з заявленим способом культивування клітин, у порівнянні із відомим способом (аналогом), внесені зміни на етапі формування дифузійних камер, що дозволило отримати цілісні стерильні герметичні камери, забезпечити довготривале їх зберігання та використання у необхідних кількостях в залежності від мети дослідження.
Заявлене вирішення передбачає введення суспензії клітин саме у заздалегідь цілком сформовану стерильну герметичну камеру, що виключає їх контакт із складовими майбутнього гелю, які є до полімеризації токсичними. Завдяки чому клітини довготривало не втрачають життєздатність.
Новий підхід призводить до появи нових можливостей - спостерігається унікальне явище, коли поза організмом, завдяки створеним для клітин оптимальним комфортним умовам (організм миші, м'які прозорі нетоксичні камери, жорсткість яких строго регулюється дотриманням рецептури майбутнього гелю), тривало підтримується кровотворення (гемопоез) протягом довгого часу (1,5...4,5 місяця), що забезпечує накопичення стовбурових клітин.
Окрім цього, також з'ясувалося, що згідно з заявленим способом, завдяки створеним для клітин оптимальним комфортним умовам (напевно відповідним натуральному перебуванню клітин в організмі або на етапах ембріонального розвитку), в камерах підтримується зростання стовбурових клітин, які неможливо побачити (їх морфологія невідома), але результат їх дії, тобто функція, виявляється в тому, що при тривалому культивуванні кісткового мозку (де спочатку знаходяться "сплячі" стовбурні клітини) в камерах відбувається кровотворення (гемопоез).
Приклади виконання заявленого способу.
Згідно з заявленим способом, на етапі формування дифузійних камер суміш компонентів поліакриламідного гелю занурюють у виготовлені заздалегідь кювети з оргскла, які мають два прямокутні сектори однакового розміру. Суміш у кожній кюветі вкривають кришками, одна з яких - пласка, а інша має кругові виступи по усій поверхні. бо Після полімеризації гелю кришки видаляють, а у кюветах залишаються гелеві пластини,
одна з яких з лунками, а інша пласка.
Отримані пластини негайно накладають одна на одну, та витримують їх з'єднаними до повної полімеризації гелю, та відповідно - до повної герметизації утворених між ними порожнин.
Отримані таким чином двошарові гелеві пластини відмивають від токсичних залишків складових гелю у фізіологічному розчині натрію хлориду або фосфатно-буферному розчині (РВ5) у співвідношенні 1:10, протягом доби із 3-4 разовою зміною фізіологічного розчину.
Далі, із відмитих двошарових пластин виштамповують металевим циліндром відповідного розміру усі отримані камери і занурюють їх у 40 95 етиловий спирт для дезінфекції.
Експериментально доведено, що у такому розчині камери можуть зберігатись до п'яти років без змін функціональних характеристик культивованих клітин, що визначали методом Меїсаї!,
Мооге (1973) |бБ)| (за кількістю колоній, які утворюються при повторному культивуванні у напіврідкому агарі з клітин, які відносяться до відділу стовбурових клітин (гемопоетичних клітин- попередників).
Експериментальні дані, які підтверджують довготривалість зберігання камер без втрати їх якості, представлені у таблиці 1.
Таблиця 1
Ефективність колонієутворення кровотворних клітин-попередників кісткового мозку миші у пропонованих дифузійних камерах різного терміну зберігання 22418011 11111111111111111збо111 ниижининнши шин шишишшш ситу и
Тобто, статистично достовірної різниці в кількості колоній, що виростають в камерах різного терміну зберігання, не було виявлено (р20,05).
За добу до початку культивування необхідну кількість камер (в залежності від потреб дослідження) переміщують із спиртового розчину у фізіологічний розчин 0,995 Масі для відмивки.
У внутрішню порожнину стерильної, відмитої від спиртового розчину, камери вводять суспензії досліджуваних клітин у живильному середовищі за допомогою шприца через прокол її стінки.
Герметизують місце проколу шляхом введення через ту саму голку напіврідкого агару (наприклад, агару Оіїсо (0,33 95) під час повільного виведення шприца із місця проколу аж до повного закриття отвору у стінці камери.
Під контролем інвертованого мікроскопа перевіряється успішність процедури.
Зо Абсолютно стерильні та надійно герметизовані камери, наповнені суспензією досліджуваних клітин, шляхом оперативного втручання імплантують у перитонеальну порожнину лабораторної тварини (мишей-реципієнтів тощо), яка є джерелом ростових факторів і живильних речовин для клітин, при культивуванні іп мімо.
Або у чашки Петрі, заповнені повним живильним середовищем з ростовими факторами, ембріональною сивороткою і добавками при культивуванні іп міїго.
У разі культивування іп мімо у визначений термін камери вилучають з черевної порожнини тварин і вивчають під інвертованим мікроскопом.
За розвитком клітин, які культивуються у камерах іп міго, можна спостерігати в процесі культивування.
Після закінчення експерименту як іп мімо, так і іп міо камери демонтують. Клітини видаляють з їх порожнин, переносять на предметні скельця і виготовляють препарати для цитологічного, цитохімічного і гістологічного вивчення, розділяючи клітини голками чи користуючись цитоцентрифугою.
Експериментальні дослідження довели, що згідно з заявленим способом культивування іп мімо у гелевій дифузійній камері, наповненій кістковомозковими клітинами в рідкому живильному середовищі, тобто у суспензійній культурі, та імплантованій в черевну порожнину статевозрілих лінійних мишей, підтримується кровотворення, яке може тривати більше ніж 1,5 місяця.
Підтвердженням чого є висока життєздатність клітин (суправітальне забарвлення 0,1 95 трипановим синім на виживаність демонструє до 96 95 живих клітин), цитологічна, цитохімічна характеристика клітин і результати повторного культивування клітин з камер в напіврідкому агарі яке призводить до утворення колоній гранулоцитарно-макрофагальних клітин- попередників, що є свідченням підтримки в камері тривалої культури стовбурових гемопоетичних клітин.
Також, при культивуванні згідно з заявленим способом іп мйго у флаконах з середовищем
ЕРМІ або ОМЕМ (Зідта) з 20 95 ембріональної телячої сироватки в присутності ростового фактора гранулоцитарно-макрофагального ЗМ-С5Е, в яке занурена дифузійна камера з кістковомозковими клітинами у напіврідкому агарі, на 14-й день культивування спостерігаються колонії кровотворних клітин-попередників, найближчих нащадків стовбурових кровотворних клітин.
З метою порівняння морфофункціональних особливостей клітин, культивованих згідно з заявленим способом та згідно з відомим способом (аналога), був проведений експеримент, під час якого клітини кісткового мозку мишей, опромінених в сублетальній дозі, у рівній кількості (по 1х105), вводили у напіввиготовлену камеру (до факту її герметизації, згідно з способом- аналогом) і у стерильну та надійно герметизовану камеру (згідно з заявленим способом).
Через 2 тижні культивування знімали результати.
Для цього з внутрішньої порожнини кожної камери вимивали клітини, поміщали їх на предметне скельце і проводили суправітальне забарвлення на життєздатність.
Виявилося, що в пропонованому (згідно з заявленим способом) зразку усі порівнювані показники (показник життєздатності клітин, кількість клітин в культурах після їх вилучення з порожнини камер, колонієутворення в культурі з напіврідким агаром) були значно вищими, ніж у зразку згідно з відомим способом-аналогом.
Підрахунок клітин проводили в камері Горяєва.
Числові показники отриманих результатів, що наведені у таблиці 2, красномовно свідчать про значні переваги заявленого способу культивування гемопоетичних клітин.
Таблиця 2
Порівняльна характеристика морфофункціональних особливостей культивованих клітин
Порівнювані показники - - - - - (Колонієутворенняд//-/-:/ | 77777770 36б535 ССС
Пропонований спосіб дозволяє культивувати клітини в оптимальних фізіологічних умовах і не тільки виявляти стовбурові клітини на ранніх термінах, але й відтворювати гемопоез у камері,
Зо який забезпечує експансію гемопоетичних клітин, тобто їх проліферацію і диференціювання протягом довготривалого періоду культивування.
Досягнені результати стабільні та переконливі.
Що дозволить експериментально дослідити процес накопичення гемопоетичних клітин, та, у подальшому, застосувати принципи, розуміння процесу як підгрунтя для створення способів відновлення кровотворення у пацієнтів, тобто для регенеративної медицини.
Джерела інформації: 1. Адамс Р. Методьі культурьї клеток для биохимиков/Лер. с англ. М.А. Попова // Под редакцией В.Ю.Полякова - М.: Мир, 1983.- 2646. 2. Гупсн 5.5ієт сеї! тодеї!в5 аз ап іп мйго тоавї! Фог ргєдісіїме іохісоіоду. / Гупсй 5., Ргіддеоп б.5., бискКжмоп С.А., З5Нагта Р., Рак В.К., / Віоснет У. -2019. - 476(7): 1149-4158.
З. ОЙ БЗирвігайєз рготоїє Нотодепеои5 5ей-Непеулаї ої ЄЕтБгіопіс біет СеїЇІ5 міа
Ром/пгедиіайпд СеїІ-Майіх Тгасіїоп5. Е.Спомжапигу, М.Гі, М.-С.Рон, Т.Татакі, М.Мапа, Т.5. Тапака,
ИБА/ Оєс 2010, РіІо5 ОМЕ ммлиу.ріозопе.ога). 4. Патент РФ Мо 95663 01. Устройство для культивирования клеток /Запускалов И.В. (КІ),
Кривошеина О.И. (КО), Хлусов И.А. (КІ), Мартусевич Я.А. (КО), Кочмала О.Б. (КУ) //від 29.07.2009 - Офіційний бюлетень "Изобретения. Полезнье модели" - 2010.- Мо 19. 5. Патент України на винахід Мо 2692. Спосіб виготовлення камери для культивування клітин / Білько Н. М. (ОА); Білько І. П. (ША); Гашинський В. В. (ША); Войцеховський В. Г. (ША)//від 15.04.1994.- Офіційний бюлетень«Промислова власність".- 1994. - Мо 5. б. Мооге М.А.5 Нетаїйороїівїїс 5іет Сеїв Рііпсіріеєє ої Тіввце Епдіпеегіпуд (Бош Еайоп), 2014.
Claims (5)
1. Спосіб довготривалого культивування гемопоетичних стовбурових клітин із використанням дифузійних камер, у порожнину яких вносять досліджувані клітини, що включає етапи виготовлення герметичних камер шляхом їх виштамповування з поліакриламідного гелю внаслідок його полімеризації, введення у порожнину камер клітинного матеріалу, наступне культивування клітин шляхом розміщення герметичних камер у відповідному повному живильному середовища іп мій або іп мімо, вилучення камер у визначений термін із відповідного живильного середовища та дослідження культивованих клітин безпосередньо в камерах під інвертованим мікроскопом, або вилучення клітин з камери, їх фіксацію на предметних скельцях, забарвлення і вивчення під світловим мікроскопом, який відрізняється тим, що на етапі виготовлення камер створюють загальну двошарову гелеву пластину для декількох камер, сформовану накладенням пласкої гелевої пластини на гелеву пластину з лунками, та герметизують утворені внутрішні порожнини завдяки остаточній полімеризації компонентів гелю, отриману герметичну двошарову пластину відмивають від токсичних залишків складових гелю у фізіологічному розчині протягом доби, із 3-4-разовою зміною фізіологічного розчину, виштамповують з неї камери, які надалі зберігають у 40 95 розчині етилового спирту, а за добу до початку культивування клітин камери переміщують із спиртового розчину у фізіологічний розчин 0,9 9о масі, після чого у внутрішню порожнину камери вводять суспензії досліджуваних клітин у живильному середовищі за допомогою шприца через прокол її стінки та герметизують місце проколу шляхом введення через ту саму голку напіврідкого агару під час повільного виведення шприца із місця проколу.
2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що гелеві пластини для формування двошарової пластини створюють накладенням двох жорстких кришок, пласкої та кришки з виступами, відповідно на два шари необхідних товщин суміші компонентів гелю.
З. Спосіб за будь-яким із пп. 1, 2, який відрізняється тим, що як фізіологічний розчин для відмивання отриманих гелевих камер використовують розчин натрію хлориду або фосфатно- буферний розчин (РВ5) у співвідношенні 1:10.
4. Спосіб за будь-яким із пп. 1-3, який відрізняється тим, що як живильне середовище іп мімо використовують організм лабораторної тварини, у який імплантують герметичну гелеву камеру, заповнену суспензією досліджуваних клітин.
5. Спосіб за будь-яким із пп. 1-3, який відрізняється тим, що як живильне середовище іп міо використовують повне живильне середовище, склад якого відповідає меті експерименту, у яке занурюють герметичну гелеву камеру, заповнену суспензією досліджуваних клітин.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAU202008462U UA146819U (uk) | 2020-12-30 | 2020-12-30 | Спосіб довготривалого культивування гемопоетичних стовбурових клітин |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAU202008462U UA146819U (uk) | 2020-12-30 | 2020-12-30 | Спосіб довготривалого культивування гемопоетичних стовбурових клітин |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
UA146819U true UA146819U (uk) | 2021-03-17 |
Family
ID=74918176
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
UAU202008462U UA146819U (uk) | 2020-12-30 | 2020-12-30 | Спосіб довготривалого культивування гемопоетичних стовбурових клітин |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
UA (1) | UA146819U (uk) |
-
2020
- 2020-12-30 UA UAU202008462U patent/UA146819U/uk unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0418035B1 (en) | Living tissue equivalents | |
ES2952105T3 (es) | Matrices de organoides | |
KR101746864B1 (ko) | 세포 보존 방법 및 세포 수송 방법 | |
US12084642B2 (en) | Cell culture device | |
CN107849530A (zh) | 血管化组织、皮肤或黏膜等效物 | |
WO2012071578A2 (en) | Pharmacology bioassays for drug discovery, toxicity evaluation and in vitro cancer research using a 3d nano-cellulose scaffold and living tissue | |
JPWO2005014774A1 (ja) | 動物細胞の培養担体と、該培養担体を用いた動物細胞の培養方法および移植方法 | |
Li et al. | In vitro biomimetic platforms featuring a perfusion system and 3D spheroid culture promote the construction of tissue-engineered corneal endothelial layers | |
RU2418067C1 (ru) | Способ культивирования клеток | |
UA146819U (uk) | Спосіб довготривалого культивування гемопоетичних стовбурових клітин | |
Bae et al. | Geometric effect of the hydrogel grid structure on in vitro formation of homogeneous MIN6 cell clusters | |
US20210054319A1 (en) | Flow bioreactor device for monitoring cellular dynamics | |
EP3406704B1 (en) | Modification method for adhesion-state cell culture | |
Liu et al. | Construct hepatic analog by cell-matrix controlled assembly technology | |
US20120094372A1 (en) | Ex Vivo Cell Culture: Enabling Process and Devices | |
Malik et al. | Organ, Histotypic and Organotypic Culture, and Tissue Engineering | |
FR2569419A1 (fr) | Procede de preparation d'un milieu nutritif pour la culture de microorganismes et de cultures de cellules d'un macroorganisme | |
JP7493945B2 (ja) | 培養組織の観察方法、培養方法、評価方法及び培養器具 | |
SU821484A1 (ru) | Способ изготовлени камеры дл КульТиВиРОВАНи КлЕТОК | |
RU2663131C1 (ru) | Носитель для культивирования клеток человека и животных | |
TR2022015865A2 (tr) | Ölü organi̇zmalardan alinan kemi̇k i̇li̇ği̇ mezanki̇mal kök hücreleri̇ni̇n ci̇vci̇v koryoallantoyi̇k membrane (cam) modeli̇nde üreti̇mi̇ | |
CN1962856A (zh) | 一种实现干细胞定向增殖分化的方法 | |
SU1732975A1 (ru) | Способ оценки биологической совместимости материала с роговицей | |
Rogovaya et al. | Use of human fibroblasts grown on microcarriers for formation of connective tissue equivalent | |
Sahle et al. | A Fibrin‐Based Human Multicellular Gingival 3D Model Provides Biomimicry and Enables Long‐Term In Vitro Studies |