Выбор условий криоконсервирования мезенхимальных стромальных клеток в суспензии и альгинатных микросферах на основе изучения их осмотических реакций в растворе 1 М ДМСО

• Main Authors: Тарусин, Д.Н., Киреев, В.А., Коваленко, С.Е., Коваленко, И.Ф., Розанов, Л.Ф., Петренко, А.Ю.
• Format: Article
• Language: Russian
• Published: Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України 2016
• Series: Проблемы криобиологии и криомедицины
• Subjects: Теоретическая и экспериментальная криобиология
• Online Access: http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/137398

Исследовали осмотическую реакцию мезенхимальных стромальных клеток (МСК) в суспензии и альгинатных микросферах (АМС) в процессе экспозиции в 1 М растворе ДМСО, а также их жизнеспособность после криоконсервирования с разной скоростью охлаждения. Путем численного моделирования определены коэффициент проницаемости мембран МСК для молекул воды и ДМСО, а также изменение объема клеток при разных скоростях охлаждения. Показано, что охлаждение со скоростями 0,5 и 1 град/мин до –40°С приводило к существенной дегидратации клеток. Oсмотическая реакция МСК в составе АМС была медленнее, чем в суспензии, что приводило к снижению их жизнеспособности после криоконсервирования со скоростью охлаждения 1 град/мин. При скорости охлаждения 10 град/мин клетки практически не обезвоживались, что предполагало высокую вероятность внутриклеточной кристаллизации. Действительно, если жизнеспособность МСК в суспензии и АМС после криоконсервирования с 1 М ДМСО со скоростями охлаждения 0,5 и 1 град/мин составляла не менее 75%, то криоконсервирование со скоростями охлаждения 10 и 20 град/мин приводило к гибели около 80% клеток. Теоретический расчет и экспериментальные исследования показали, что для достижения высоких уровней жизнеспособности криоконсервирование МСК в составе АМС необходимо осуществлять с более низкими скоростями охлаждения, чем клеток в суспензии.