Систематическая оптимизация параметров при разработке протоколов криоконсервирования суспензий мезенхимальных стволовых клеток
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Проблемы криобиологии |
|---|---|
| Дата: | 2012 |
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України
2012
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/68575 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Систематическая оптимизация параметров при разработке протоколов криоконсервирования суспензий мезенхимальных стволовых клеток / Д. Погожих, Н. Хофманн, T. Мюллер, Б. Гласмахер // Проблемы криобиологии. — 2012. — Т. 22, № 3. — С. 285. — рос., англ. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859915663538126848 |
|---|---|
| author | Погожих, Д. Хофманн, Н. Мюллер, T. Гласмахер, Б. |
| author_facet | Погожих, Д. Хофманн, Н. Мюллер, T. Гласмахер, Б. |
| citation_txt | Систематическая оптимизация параметров при разработке протоколов криоконсервирования суспензий мезенхимальных стволовых клеток / Д. Погожих, Н. Хофманн, T. Мюллер, Б. Гласмахер // Проблемы криобиологии. — 2012. — Т. 22, № 3. — С. 285. — рос., англ. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Проблемы криобиологии |
| first_indexed | 2025-12-07T16:04:49Z |
| format | Article |
| fulltext |
285
Систематическая оптимизация параметров при разработке протоколов
криоконсервирования суспензий мезенхимальных стволовых клеток
Д. ПОГОЖИХ1,2, Н. ХОФМАНН1, T. МЮЛЛЕР3, Б. ГЛАСМАХЕР1
1Ганноверский Университет им. Лейбница, Институт мультифазных процессов, Ганновер
2Институт проблем криобиологии и криомедицины НАН Украины, Харьков
3Медицинская Школа Ганновера, Институт Трансфузионной Медицины, Ганновер
Development of Optimal Cryopreservation Protocol for Suspensions
of Mesenchymal Stem Cells with Application of Systematic Parameter Optimization
D. POGOZHYKH1,2, N. HOFMANN1, T. MUELLER3, B. GLASMACHER1
1Leibniz Universitaet Hannover, Institute for Multiphase Processes, Hannover, Germany
2Institute for Problems of Cryobiology and Cryomedicine
of the National Academy of Sciences of Ukraine, Kharkov, Ukraine
3Hannover Medical School, Institute for Transfusion Medicine, Hannover, Germany
На сегодняшний день криоконсервирование является
единственным доступным способом долгосрочного хранения
биологических объектов. Существует ряд особенностей, свя-
занных с фазовым переходом воды в лед и наоборот. Клетки
различных типов по-разному реагируют на воздействие
низких температур, что приводит к необходимости точного и
тщательного подбора протоколов замораживания для каждого
типа. Изучение стволовых клеток – одно из наиболее перс-
пективных направлений в области биологии и регенеративной
медицины. Успешное криоконсервирование суспензий стволо-
вых клеток позволит повысить эффективность их применения.
Для успешного криоконсервирования клеточных суспен-
зий, позволяющего обеспечить высокую выживаемость кле-
ток, а также потенциал к рекультивации, необходимо оптимизи-
ровать параметры охлаждения и оттаивания. Мезенхимальные
стволовые клетки (МСК) обезьян-игрунок (Сallithrix jacchus)
использовали в качестве клеточной модели для подборки
оптимальных параметров замораживания, модифицируя
скорости охлаждения и концентрацию криопротектора (КП).
В исследование были включены 48 двухступенчатых
протоколов с разными скоростями охлаждения (B) в диапазоне
от 1 до 10 К/мин (B1 в диапазоне от 4 до –30°С и В2 от –30 до
–80°C). Все протоколы изучали при четырех различных
концентрациях наиболее часто применяемого криопротектора
ДМСО. Для систематического сочетания этих параметров
была применена растровая схема равномерного распределения.
Для контроля скоростей охлаждения использовали устройство
«Micrometer-freezer», разработанный в Институте мультифаз-
ных процессов (Ганновер, Германия). Прибор позволяет
проводить параллельное измерение в 96 пробах при 12 различ-
ных скоростях охлаждения. Для оценки жизнеспособности
клеток применяли автоматический счетчик со встроенным
окрашиванием TrypanBlue®. После оттаивания выжившие кле-
тки тестировали на способность к пролиферации и дифферен-
цировке. Для получения эффективных параметров заморажи-
вания была разработана система оптимизации влияющих
факторов (скорость замораживания, концентрация КП).
С помощью такого подхода был подобран оптимальный прото-
кол для криоконсервирования МСК. В предыдущих исследо-
ваниях данный подход также использовали для улучшения
протоколов криоконсервирования линии клеток легочного
эндотелия человека ST1.6R и первичных кератиноцитов
человека. Для этих клеточных моделей дополнительно изучали
характеристики и перспективы применения альтернативных
КП (эктоина и пролина). Наилучшие результаты были до-
стигнуты при применении протоколов: 5 К/мин (B1) в со-
четании с 7,5 К/мин (B2); 5 К/мин в сочетании с 10 К/мин;
7,5 К/мин в сочетании с 10 К/мин. Оптимальные концентрации
ДМСО составляли 7,5 и 10%.
Исследования проводились при поддержке Немецкого
научно-исследовательского общества для кластера
передового опыта REBIRTH (EXC 62/1).
Cryopreservation is the only available method today for the
long-term storage of biological objects. However, there are many
difficulties and peculiarities connected with the phase transitions
of water into ice and vice versa. Cells of different types respond
to the impact of low temperatures in a different manner, which
requires precise freezing protocols for each type. Today, stem
cell research is one of the most promising areas in biology and
regenerative medicine. Successful cryopreservation of suspensions
of stem cells would allow increasing effectiveness of their appli-
cation. Effective cryopreservation of cellular suspensions requires
optimization of cooling and thawing parameters in order to
guarantee high survival rate and potential for reculturing.
Mesenchymal stem cells (MSCs) of marmoset monkeys
(Callithrix jacchus) were used as a cell model and optimal freezing
parameters were developed by means of controlling freezing rates
and concentration of cryoprotective agent (CPA). The inves-
tigation included 48 protocols with different cooling rates (B) in
the range of 1 K/min to 10 K/min in two-step freezing protocols
(B1 in the range of 4°C to –30°C and B2 from –30°C to –80°C).
All protocols have been studied with four different concentrations
of the most frequently applied CPA, DMSO. An evenly distribu-
ted measuring raster was applied for systematic combination of
these parameters. For controlled freezing rates, we used a micro-
meter-freezer device, developed at the Institute for Multiphase
Processes at LUH (Hannover, Germany). It allows parallel measu-
rement of 96 samples with 12 various cooling rates. For the eval-
uation of the cellular viability an automatic cell counter with
integrated TrypanBlue® staining was applied. After thawing, survi-
ved cells were tested for proliferation and differentiation.
In order to optimize freezing parameters, we have developed
a systematic factor-optimization system. With the application
of such an approach, we have found optimal cryopreservation
protocol for MSCs. In previous investigations this setup was
also used to improve the cryopreservation protocols for human
pulmonary microvascular endothelial cells-ST1.6R and primary
human keratinocytes. For these cellular models, application pers-
pectives and characteristics of alternative CPAs (ectoine and
proline) were additionally investigated. The best results were
achieved with the application of protocols: 5 K/min (B1) combined
with 7.5 K/min (B2); 5 K/min combined with 10 K/min; and 7.5
K/ min combined with 10 K/min. Concentrations of DMSO were
7.5 and 10%.
This work is supported by funding from the German Research
Foundation for the Cluster of Excellence REBIRTH (EXC 62/1).
problems
of cryobiology
Vol. 22, 2012, №3
проблемы
криобиологии
Т. 22, 2012, №3
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-68575 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0233-7673 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T16:04:49Z |
| publishDate | 2012 |
| publisher | Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Погожих, Д. Хофманн, Н. Мюллер, T. Гласмахер, Б. 2014-09-26T16:18:37Z 2014-09-26T16:18:37Z 2012 Систематическая оптимизация параметров при разработке протоколов криоконсервирования суспензий мезенхимальных стволовых клеток / Д. Погожих, Н. Хофманн, T. Мюллер, Б. Гласмахер // Проблемы криобиологии. — 2012. — Т. 22, № 3. — С. 285. — рос., англ. 0233-7673 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/68575 ru Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України Проблемы криобиологии Стволовые клетки. Тканевая инженерия. Клеточная и тканевая терапия Систематическая оптимизация параметров при разработке протоколов криоконсервирования суспензий мезенхимальных стволовых клеток Development of Optimal Cryopreservation Protocol for Suspensions of Mesenchymal Stem Cells with Application of Systematic Parameter Optimization Article published earlier |
| spellingShingle | Систематическая оптимизация параметров при разработке протоколов криоконсервирования суспензий мезенхимальных стволовых клеток Погожих, Д. Хофманн, Н. Мюллер, T. Гласмахер, Б. Стволовые клетки. Тканевая инженерия. Клеточная и тканевая терапия |
| title | Систематическая оптимизация параметров при разработке протоколов криоконсервирования суспензий мезенхимальных стволовых клеток |
| title_alt | Development of Optimal Cryopreservation Protocol for Suspensions of Mesenchymal Stem Cells with Application of Systematic Parameter Optimization |
| title_full | Систематическая оптимизация параметров при разработке протоколов криоконсервирования суспензий мезенхимальных стволовых клеток |
| title_fullStr | Систематическая оптимизация параметров при разработке протоколов криоконсервирования суспензий мезенхимальных стволовых клеток |
| title_full_unstemmed | Систематическая оптимизация параметров при разработке протоколов криоконсервирования суспензий мезенхимальных стволовых клеток |
| title_short | Систематическая оптимизация параметров при разработке протоколов криоконсервирования суспензий мезенхимальных стволовых клеток |
| title_sort | систематическая оптимизация параметров при разработке протоколов криоконсервирования суспензий мезенхимальных стволовых клеток |
| topic | Стволовые клетки. Тканевая инженерия. Клеточная и тканевая терапия |
| topic_facet | Стволовые клетки. Тканевая инженерия. Клеточная и тканевая терапия |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/68575 |
| work_keys_str_mv | AT pogožihd sistematičeskaâoptimizaciâparametrovprirazrabotkeprotokolovkriokonservirovaniâsuspenziimezenhimalʹnyhstvolovyhkletok AT hofmannn sistematičeskaâoptimizaciâparametrovprirazrabotkeprotokolovkriokonservirovaniâsuspenziimezenhimalʹnyhstvolovyhkletok AT mûllert sistematičeskaâoptimizaciâparametrovprirazrabotkeprotokolovkriokonservirovaniâsuspenziimezenhimalʹnyhstvolovyhkletok AT glasmaherb sistematičeskaâoptimizaciâparametrovprirazrabotkeprotokolovkriokonservirovaniâsuspenziimezenhimalʹnyhstvolovyhkletok AT pogožihd developmentofoptimalcryopreservationprotocolforsuspensionsofmesenchymalstemcellswithapplicationofsystematicparameteroptimization AT hofmannn developmentofoptimalcryopreservationprotocolforsuspensionsofmesenchymalstemcellswithapplicationofsystematicparameteroptimization AT mûllert developmentofoptimalcryopreservationprotocolforsuspensionsofmesenchymalstemcellswithapplicationofsystematicparameteroptimization AT glasmaherb developmentofoptimalcryopreservationprotocolforsuspensionsofmesenchymalstemcellswithapplicationofsystematicparameteroptimization |