Прогнозирование осмотического поведения клеток при замораживании и их сохранности после отогрева
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Проблемы криобиологии |
|---|---|
| Datum: | 2012 |
| Hauptverfasser: | , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russisch |
| Veröffentlicht: |
Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України
2012
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/68631 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Прогнозирование осмотического поведения клеток при замораживании и их сохранности после отогрева / Н.А. Чернобай, И.Ф. Коваленко, Г.А. Божок, А.В. Пахомов, Л.Ф. Розанов // Проблемы криобиологии. — 2012. — Т. 22, № 3. — С. 341. — укр., англ. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860132617581494272 |
|---|---|
| author | Чернобай, Н.А. Коваленко, И.Ф. Божок, Г.А. Пахомов, А.В. Розанов, Л.Ф. |
| author_facet | Чернобай, Н.А. Коваленко, И.Ф. Божок, Г.А. Пахомов, А.В. Розанов, Л.Ф. |
| citation_txt | Прогнозирование осмотического поведения клеток при замораживании и их сохранности после отогрева / Н.А. Чернобай, И.Ф. Коваленко, Г.А. Божок, А.В. Пахомов, Л.Ф. Розанов // Проблемы криобиологии. — 2012. — Т. 22, № 3. — С. 341. — укр., англ. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Проблемы криобиологии |
| first_indexed | 2025-12-07T17:45:28Z |
| format | Article |
| fulltext |
Прогнозирование осмотического поведения клеток
при замораживании и их сохранности после отогрева
Н.А. ЧЕРНОБАЙ, И.Ф. КОВАЛЕНКО, Г.А. БОЖОК, А.В. ПАХОМОВ, Л.Ф. РОЗАНОВ
Институт проблем криобиологии и криомедицины НАН Украины, г. Харьков
Forecasting of Osmotic Behavior of Cells During Freezing and their Post-Thaw Survival
N.A. CHERNOBAY, I.F., KOVALENKO, G.A. BOZHOK, A.V. PAKHOMOV, L.F. ROZANOV
Institute for Problems of Cryobiology and Cryomedicine
of the National Academy of Sciences of Ukraine, Kharkov, Ukraine
В работе с помощью модифицированной физико-
математической модели Кедем-Качальского [Гордиен-
ко Е. А. и др., 2008] на основе определенных геометри-
ческих и транспортных характеристик клеток интерсти-
ция тестисов (КИТ) в растворах криопротекторов [Черно-
бай Н.А. и др., 2010] прогнозировали осмотическое пове-
дение этих клеток на разных этапах криоконсервирования
и сохранность КИТ после отогрева.
В работе оценена сохранность КИТ после криокон-
сервирования с растворами глицерина (7%), ДМСО
(10%), ЭГ (7%) и диметилформамида (ДМФА) 5% с ис-
пользованием скоростей охлаждения 1, 5 и 10 град/мин
до –40°С с последующим погружением образцов в жид-
кий азот. Показано, что глицерин обеспечивает достаточ-
но высокую (до 75%) сохранность клеток после замора-
живания. Замораживание с применением растворов
ДМСО и ЭГ со скоростью охлаждения 1 град/мин обеспе-
чивает сохранность КИТ до 59%, со скоростями 5–
10 град/мин – до 72%. Наиболее высокие значения
сохранности (83%) получены при криоконсервировании
клеток со скоростью охлаждения 10 град/мин с исполь-
зованием ДМФА.
Прогнозирование осмотического поведения КИТ на
этапе замораживания с различными скоростями охлаж-
дения показало, что при охлаждении со скоростью
1 град/мин в присутствии ДМСО обезвоживание клеток
завершается к –10°С, в присутствии ЭГ и ДМФА – к
–20°С. При использовании глицерина достижение мини-
мального объема клеток наблюдается к –45°С. Увеличе-
ние скорости охлаждения до 10 град/мин в присутствии
всех исследуемых веществ расширяет температурный
диапазон обезвоживания КИТ. При охлаждении со
скоростью 100 град/мин степень обезвоживания клеток
незначительна, что может привести к внутриклеточной
кристаллизации и стать причиной повреждения клеток.
Результаты прогнозирования позволяют дать следую-
щее объяснение повышению сохранности клеток при
повышении скорости охлаждения до 10 град/мин в при-
сутствии ДМСО, ЭГ и ДМФА. Охлаждение со скоростью
1 град/мин сопряжено с длительным нахождением клеток
в обезвоженном состоянии, что может стать причиной
их гибели в результате осмотического стресса. Увеличе-
ние скорости охлаждения до 10 град/мин снижает время
экспозиции клеток в дегидратированном состоянии, иск-
лючая одновременно и внутриклеточную кристалли-
зацию, и осмотический стресс. Вместе с тем, очевидно,
что дальнейшее увеличение скорости охлаждения до
100 град/мин, хотя и позволяет избежать длительного
действия гипертонии, наблюдающейся при медленных
скоростях, может привести к значительному переохлаж-
дению клеток и возникновению внутриклеточной крис-
таллизации.
341
By means of modified Kedem-Kachalsky physical and
mathematical model [Gordienko E.A. et al. 2008] and basing
of certain geometrical and transport characteristics of testes
interstitial cells (TICs) in cryoprotectant solutions [Cherno-
bay N.A. et al. 2010] in this research we forecasted the os-
motic behaviour of mentioned cells at different stages of
cryopreservation and TIC survival after thawing.
In the research we estimated the TIC survival after cryo-
preservation in the solutions of glycerol (7%), DMSO (10%),
EG (7%) and 5% dimethyl formamide (DMFA) using cooling
rates of 1, 5 and 10 deg/min down to –40°C with following
plunging of the samples into liquid nitrogen. Glycerol has
been shown to provide quite a high (up to 75%) cell survival
after freeze-thawing. After freeze-thawing in solutions of
DMSO and EG using cooling rate of 1 deg/min provided the
TICs survival up to 59% and in the case of 5–10 deg/min it
was up to 72%. The highest survival (83%) was obtained
when freeze-thaw the cells using cooling rate of 10 deg/min
and DMFA solution.
Forecasting of osmotic behaviour of TICs at stage of
freezing when using various cooling rates has shown that
during cooling with the rate of 1 deg/min in DMSO presence
the cell dehydration terminates at –10°C and in the presence
of EG and DMFA does at –20°C. When using glycerol, the
achieving the minimum volume of cells is observed at about
–45°C. The rise in cooling rate up to 10 deg/min in the pre-
sence of all the studied substances extends the temperature
range of TIC dehydration. When cooling with the rate of
100 deg/min the dehydration degree of cells is insignificant,
likely leading to intracellular crystallization and be the cause
of cell damage.
The results of forecasting allowed to explain rise in cell
survival after increasing the cooling rate up to 10 deg/min
in the presence of DMSO, EG and DMFA. Cooling with the
rate of 1 deg/min is related to long-term exposure of cells to
dehydration, which might be the cause of their death because
of osmotic stress. Increased cooling rate up to 10 deg/min
reduced the time of cell exposure in dehydrated state, exclu-
ding simultaneously both intracellular crystallization and
osmotic stress. Along with this it is evident that further rise
of cooling rate up to 100 deg/min even if allows the avoiding
of lasting effect of hypertonia observed at slow rates may
lead to significant overcooling of cells and appearance of
cell crystallization.
problems
of cryobiology
Vol. 22, 2012, №3
проблемы
криобиологии
Т. 22, 2012, №3
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-68631 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0233-7673 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T17:45:28Z |
| publishDate | 2012 |
| publisher | Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Чернобай, Н.А. Коваленко, И.Ф. Божок, Г.А. Пахомов, А.В. Розанов, Л.Ф. 2014-09-26T18:03:13Z 2014-09-26T18:03:13Z 2012 Прогнозирование осмотического поведения клеток при замораживании и их сохранности после отогрева / Н.А. Чернобай, И.Ф. Коваленко, Г.А. Божок, А.В. Пахомов, Л.Ф. Розанов // Проблемы криобиологии. — 2012. — Т. 22, № 3. — С. 341. — укр., англ. 0233-7673 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/68631 ru Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України Проблемы криобиологии Стендовые доклады Прогнозирование осмотического поведения клеток при замораживании и их сохранности после отогрева Forecasting of Osmotic Behavior of Cells During Freezing and Their Post-Thaw Survival Article published earlier |
| spellingShingle | Прогнозирование осмотического поведения клеток при замораживании и их сохранности после отогрева Чернобай, Н.А. Коваленко, И.Ф. Божок, Г.А. Пахомов, А.В. Розанов, Л.Ф. Стендовые доклады |
| title | Прогнозирование осмотического поведения клеток при замораживании и их сохранности после отогрева |
| title_alt | Forecasting of Osmotic Behavior of Cells During Freezing and Their Post-Thaw Survival |
| title_full | Прогнозирование осмотического поведения клеток при замораживании и их сохранности после отогрева |
| title_fullStr | Прогнозирование осмотического поведения клеток при замораживании и их сохранности после отогрева |
| title_full_unstemmed | Прогнозирование осмотического поведения клеток при замораживании и их сохранности после отогрева |
| title_short | Прогнозирование осмотического поведения клеток при замораживании и их сохранности после отогрева |
| title_sort | прогнозирование осмотического поведения клеток при замораживании и их сохранности после отогрева |
| topic | Стендовые доклады |
| topic_facet | Стендовые доклады |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/68631 |
| work_keys_str_mv | AT černobaina prognozirovanieosmotičeskogopovedeniâkletokprizamoraživaniiiihsohrannostiposleotogreva AT kovalenkoif prognozirovanieosmotičeskogopovedeniâkletokprizamoraživaniiiihsohrannostiposleotogreva AT božokga prognozirovanieosmotičeskogopovedeniâkletokprizamoraživaniiiihsohrannostiposleotogreva AT pahomovav prognozirovanieosmotičeskogopovedeniâkletokprizamoraživaniiiihsohrannostiposleotogreva AT rozanovlf prognozirovanieosmotičeskogopovedeniâkletokprizamoraživaniiiihsohrannostiposleotogreva AT černobaina forecastingofosmoticbehaviorofcellsduringfreezingandtheirpostthawsurvival AT kovalenkoif forecastingofosmoticbehaviorofcellsduringfreezingandtheirpostthawsurvival AT božokga forecastingofosmoticbehaviorofcellsduringfreezingandtheirpostthawsurvival AT pahomovav forecastingofosmoticbehaviorofcellsduringfreezingandtheirpostthawsurvival AT rozanovlf forecastingofosmoticbehaviorofcellsduringfreezingandtheirpostthawsurvival |