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

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

We studied the osmotic reaction of mesenchymal stromal cells (MSCs) in suspension and alginate microspheres (AMSs) during their exposure to 1 M solution of DMSO and their viability after cryopreservation with different cooling rates. Numerical modeling allowed to find the permeability coefficient of...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Дата:2016
Автори: Tarusin, Dmitriy N., Kireyev, Vitaliy A., Kovalenko, Svetlana Ye., Kovalenko, Igor F., Rozanov, Leonid F., Petrenko, Aleksandr Yu.
Формат: Стаття
Мова:English
Опубліковано: Publishing House ‘Akademperiodyka’ of the National Academy of Sciences of Ukraine; Institute for Problems of Cryobiology and Cryomedicine 2016
Теми:
mesenchymal stromal cells
alginate microspheres
permeability coefficient
physico-mathematical model
мезенхімальні стромальні клітини
альгінатні мікросфери
коефіцієнт проникності
фізико-математична модель
мезенхимальные стромальные клетки
альгинатные микросферы
коэффициент проницаемости
физико-математическая модель
Онлайн доступ:https://cryo.org.ua/journal/index.php/probl-cryobiol-cryomed/article/view/866
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Problems of Cryobiology and Cryomedicine

Репозитарії

Problems of Cryobiology and Cryomedicine
id oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-866
record_format ojs
institution Problems of Cryobiology and Cryomedicine
baseUrl_str
datestamp_date 2020-12-10T19:08:27Z
collection OJS
language English
topic mesenchymal stromal cells
alginate microspheres
permeability coefficient
physico-mathematical model
мезенхімальні стромальні клітини
альгінатні мікросфери
коефіцієнт проникності
фізико-математична модель
мезенхимальные стромальные клетки
альгинатные микросферы
коэффициент проницаемости
физико-математическая модель
spellingShingle mesenchymal stromal cells
alginate microspheres
permeability coefficient
physico-mathematical model
мезенхімальні стромальні клітини
альгінатні мікросфери
коефіцієнт проникності
фізико-математична модель
мезенхимальные стромальные клетки
альгинатные микросферы
коэффициент проницаемости
физико-математическая модель
Tarusin, Dmitriy N.
Kireyev, Vitaliy A.
Kovalenko, Svetlana Ye.
Kovalenko, Igor F.
Rozanov, Leonid F.
Petrenko, Aleksandr Yu.
Выбор условий криоконсервирования мезенхимальных стромальных клеток в суспензии и альгинатных микросферах на основе изучения их осмотических реакций в растворе 1 М ДМСО
topic_facet mesenchymal stromal cells
alginate microspheres
permeability coefficient
physico-mathematical model
мезенхімальні стромальні клітини
альгінатні мікросфери
коефіцієнт проникності
фізико-математична модель
мезенхимальные стромальные клетки
альгинатные микросферы
коэффициент проницаемости
физико-математическая модель
format Article
author Tarusin, Dmitriy N.
Kireyev, Vitaliy A.
Kovalenko, Svetlana Ye.
Kovalenko, Igor F.
Rozanov, Leonid F.
Petrenko, Aleksandr Yu.
author_facet Tarusin, Dmitriy N.
Kireyev, Vitaliy A.
Kovalenko, Svetlana Ye.
Kovalenko, Igor F.
Rozanov, Leonid F.
Petrenko, Aleksandr Yu.
author_sort Tarusin, Dmitriy N.
title Выбор условий криоконсервирования мезенхимальных стромальных клеток в суспензии и альгинатных микросферах на основе изучения их осмотических реакций в растворе 1 М ДМСО
title_short Выбор условий криоконсервирования мезенхимальных стромальных клеток в суспензии и альгинатных микросферах на основе изучения их осмотических реакций в растворе 1 М ДМСО
title_full Выбор условий криоконсервирования мезенхимальных стромальных клеток в суспензии и альгинатных микросферах на основе изучения их осмотических реакций в растворе 1 М ДМСО
title_fullStr Выбор условий криоконсервирования мезенхимальных стромальных клеток в суспензии и альгинатных микросферах на основе изучения их осмотических реакций в растворе 1 М ДМСО
title_full_unstemmed Выбор условий криоконсервирования мезенхимальных стромальных клеток в суспензии и альгинатных микросферах на основе изучения их осмотических реакций в растворе 1 М ДМСО
title_sort ð’ñ‹ð±ð¾ñ€ ñƒñð»ð¾ð²ð¸ð¹ ðºñ€ð¸ð¾ðºð¾ð½ñðµñ€ð²ð¸ñ€ð¾ð²ð°ð½ð¸ñ ð¼ðµð·ðµð½ñ…ð¸ð¼ð°ð»ñœð½ñ‹ñ… ññ‚ñ€ð¾ð¼ð°ð»ñœð½ñ‹ñ… ðºð»ðµñ‚ð¾ðº ð² ññƒñð¿ðµð½ð·ð¸ð¸ ð¸ ð°ð»ñœð³ð¸ð½ð°ñ‚ð½ñ‹ñ… ð¼ð¸ðºñ€ð¾ññ„ðµñ€ð°ñ… ð½ð° ð¾ñð½ð¾ð²ðµ ð¸ð·ñƒñ‡ðµð½ð¸ñ ð¸ñ… ð¾ñð¼ð¾ñ‚ð¸ñ‡ðµñðºð¸ñ… ñ€ðµð°ðºñ†ð¸ð¹ ð² ñ€ð°ññ‚ð²ð¾ñ€ðµ 1 ðœ ð”ðœð¡ðž
title_alt Selection of Protocols to Cryopreserve Mesenchymal Stromal Cells in Suspension and Alginate Microspheres by Studying Their Osmotic Responses in 1M DMSO
Выбор условий криоконсервирования мезенхимальных стромальных клеток в суспензии и альгинатных микросферах на основе изучения их осмотических реакций в растворе 1 М ДМСО
description We studied the osmotic reaction of mesenchymal stromal cells (MSCs) in suspension and alginate microspheres (AMSs) during their exposure to 1 M solution of DMSO and their viability after cryopreservation with different cooling rates. Numerical modeling allowed to find the permeability coefficient of MSCs membrane for water and DMSO molecules and a change in cell volume at different cooling rates. The cooling rates of 0.5 to 1 deg/min down to –40°C have been shown to result in a substantial dehydration of the cells. The osmotic reaction of MSCs in AMSs was slower than of cells in a suspension, and resulted in a reduced post-thaw viability if cooling rate was 1 deg/min. If the rate was 10 deg/min the cells were not sufficiently dehydrated, highly suggesting a probable intracellular crystallization. Indeed, if the viability of MSCs in the suspension and AMSs after cryopreservation with 1 M DMSO at a cooling rate of 0.5 and 1 deg/min was as much as 75%, the cryopreservation with cooling rates of 10 and 20 deg/min, resulted in the death of about 80% of the cells. Theoretical calculations and experimental studies have shown that to achieve the high levels of viability of MSCs in AMSs the cryopreservation should be implemented with lower cooling rates than for the cells in suspension. Probl Cryobiol Cryomed 2016; 26(2):133-144.
publisher Publishing House ‘Akademperiodyka’ of the National Academy of Sciences of Ukraine; Institute for Problems of Cryobiology and Cryomedicine
publishDate 2016
url https://cryo.org.ua/journal/index.php/probl-cryobiol-cryomed/article/view/866
work_keys_str_mv AT tarusindmitriyn selectionofprotocolstocryopreservemesenchymalstromalcellsinsuspensionandalginatemicrospheresbystudyingtheirosmoticresponsesin1mdmso
AT kireyevvitaliya selectionofprotocolstocryopreservemesenchymalstromalcellsinsuspensionandalginatemicrospheresbystudyingtheirosmoticresponsesin1mdmso
AT kovalenkosvetlanaye selectionofprotocolstocryopreservemesenchymalstromalcellsinsuspensionandalginatemicrospheresbystudyingtheirosmoticresponsesin1mdmso
AT kovalenkoigorf selectionofprotocolstocryopreservemesenchymalstromalcellsinsuspensionandalginatemicrospheresbystudyingtheirosmoticresponsesin1mdmso
AT rozanovleonidf selectionofprotocolstocryopreservemesenchymalstromalcellsinsuspensionandalginatemicrospheresbystudyingtheirosmoticresponsesin1mdmso
AT petrenkoaleksandryu selectionofprotocolstocryopreservemesenchymalstromalcellsinsuspensionandalginatemicrospheresbystudyingtheirosmoticresponsesin1mdmso
AT tarusindmitriyn ðnðð3⁄4nnƒnðð3⁄4ð2ðð1ðonðð3⁄4ðoð3⁄4ð1⁄2nðμnð2ðnð3⁄4ð2ðð1⁄2ðnð1⁄4ðμððμð1⁄2nðð1⁄4ððnœð1⁄2nnnnnð3⁄4ð1⁄4ððnœð1⁄2nnðoððμnð3⁄4ðoð2nnƒnððμð1⁄2ððððððnœð3ðð1⁄2ðnð1
AT kireyevvitaliya ðnðð3⁄4nnƒnðð3⁄4ð2ðð1ðonðð3⁄4ðoð3⁄4ð1⁄2nðμnð2ðnð3⁄4ð2ðð1⁄2ðnð1⁄4ðμððμð1⁄2nðð1⁄4ððnœð1⁄2nnnnnð3⁄4ð1⁄4ððnœð1⁄2nnðoððμnð3⁄4ðoð2nnƒnððμð1⁄2ððððððnœð3ðð1⁄2ðnð1
AT kovalenkosvetlanaye ðnðð3⁄4nnƒnðð3⁄4ð2ðð1ðonðð3⁄4ðoð3⁄4ð1⁄2nðμnð2ðnð3⁄4ð2ðð1⁄2ðnð1⁄4ðμððμð1⁄2nðð1⁄4ððnœð1⁄2nnnnnð3⁄4ð1⁄4ððnœð1⁄2nnðoððμnð3⁄4ðoð2nnƒnððμð1⁄2ððððððnœð3ðð1⁄2ðnð1
AT kovalenkoigorf ðnðð3⁄4nnƒnðð3⁄4ð2ðð1ðonðð3⁄4ðoð3⁄4ð1⁄2nðμnð2ðnð3⁄4ð2ðð1⁄2ðnð1⁄4ðμððμð1⁄2nðð1⁄4ððnœð1⁄2nnnnnð3⁄4ð1⁄4ððnœð1⁄2nnðoððμnð3⁄4ðoð2nnƒnððμð1⁄2ððððððnœð3ðð1⁄2ðnð1
AT rozanovleonidf ðnðð3⁄4nnƒnðð3⁄4ð2ðð1ðonðð3⁄4ðoð3⁄4ð1⁄2nðμnð2ðnð3⁄4ð2ðð1⁄2ðnð1⁄4ðμððμð1⁄2nðð1⁄4ððnœð1⁄2nnnnnð3⁄4ð1⁄4ððnœð1⁄2nnðoððμnð3⁄4ðoð2nnƒnððμð1⁄2ððððððnœð3ðð1⁄2ðnð1
AT petrenkoaleksandryu ðnðð3⁄4nnƒnðð3⁄4ð2ðð1ðonðð3⁄4ðoð3⁄4ð1⁄2nðμnð2ðnð3⁄4ð2ðð1⁄2ðnð1⁄4ðμððμð1⁄2nðð1⁄4ððnœð1⁄2nnnnnð3⁄4ð1⁄4ððnœð1⁄2nnðoððμnð3⁄4ðoð2nnƒnððμð1⁄2ððððððnœð3ðð1⁄2ðnð1
first_indexed 2024-09-01T17:49:34Z
last_indexed 2024-09-01T17:49:34Z
_version_ 1811411773548396544
spelling oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-8662020-12-10T19:08:27Z Selection of Protocols to Cryopreserve Mesenchymal Stromal Cells in Suspension and Alginate Microspheres by Studying Their Osmotic Responses in 1M DMSO Выбор условий криоконсервирования мезенхимальных стромальных клеток в суспензии и альгинатных микросферах на основе изучения их осмотических реакций в растворе 1 Ðœ ДМСО Выбор условий криоконсервирования мезенхимальных стромальных клеток в суспензии и альгинатных микросферах на основе изучения их осмотических реакций в растворе 1 Ðœ ДМСО Tarusin, Dmitriy N. Kireyev, Vitaliy A. Kovalenko, Svetlana Ye. Kovalenko, Igor F. Rozanov, Leonid F. Petrenko, Aleksandr Yu. mesenchymal stromal cells alginate microspheres permeability coefficient physico-mathematical model мезенхімальні стромальні клітини альгінатні мікросфери коефіцієнт проникності фізико-математична модель мезенхимальные стромальные клетки альгинатные микросферы коэффициент проницаемости физико-математическая модель We studied the osmotic reaction of mesenchymal stromal cells (MSCs) in suspension and alginate microspheres (AMSs) during their exposure to 1 M solution of DMSO and their viability after cryopreservation with different cooling rates. Numerical modeling allowed to find the permeability coefficient of MSCs membrane for water and DMSO molecules and a change in cell volume at different cooling rates. The cooling rates of 0.5 to 1 deg/min down to –40°C have been shown to result in a substantial dehydration of the cells. The osmotic reaction of MSCs in AMSs was slower than of cells in a suspension, and resulted in a reduced post-thaw viability if cooling rate was 1 deg/min. If the rate was 10 deg/min the cells were not sufficiently dehydrated, highly suggesting a probable intracellular crystallization. Indeed, if the viability of MSCs in the suspension and AMSs after cryopreservation with 1 M DMSO at a cooling rate of 0.5 and 1 deg/min was as much as 75%, the cryopreservation with cooling rates of 10 and 20 deg/min, resulted in the death of about 80% of the cells. Theoretical calculations and experimental studies have shown that to achieve the high levels of viability of MSCs in AMSs the cryopreservation should be implemented with lower cooling rates than for the cells in suspension. Probl Cryobiol Cryomed 2016; 26(2):133-144. Исследовали осмотическую реакцию мезенхимальных стромальных клеток (МСК) в суспензии и альгинатных микросферах (АМС) в процессе экспозиции в 1 Ðœ 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 Ðœ 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. Досліджували осмотичну реакцію мезенхімальних стромальних клітин (МСК) у суспензії та альгінатних мікросферах (АМС) у процесі експозиції в 1 Ðœ розчині ДМСО, а також Ñ—Ñ… життєздатність після кріоконсервування з різною швидкістю охолодження. Шляхом чисельного моделювання визначено коефіцієнт проникності мембран МСК для молекул води та ДМСО, а також зміну об'єму клітин при різних швидкостях охолодження. Показано, що охолодження зі швидкостями 0,5 та 1 град/хв до –40°С призводило до значної дегідратації клітин. Осмотична реакція МСК у складі АМС була повільніша, ніж у суспензії, що призводило до зниження Ñ—Ñ… життєздатності після кріоконсервування зі швидкістю охолодження 1 град/хв. При швидкості охолодження 10 град/хв клітини практично не зневоднювалися, що передбачало високу ймовірність внутрішньоклітинної кристалізації. Дійсно, якщо життєздатність МСК у суспензії та АМС після кріоконсервування з 1 Ðœ ДМСО зі швидкостями охолодження 0,5 та 1 град/хв становила не менше 75%, то кріоконсервування зі швидкостями охолодження 10 та 20 град/хв призводило до загибелі близько 80% клітин. Теоретичний розрахунок Ñ– експериментальні дослідження показали, що для досягнення високих рівнів життєздатності кріоконсервування МСК у складі АМС необхідно здійснювати з більш низькими швидкостями охолодження, ніж клітин у суспензії. Publishing House ‘Akademperiodyka’ of the National Academy of Sciences of Ukraine; Institute for Problems of Cryobiology and Cryomedicine 2016-06-23 Article Article Research article application/pdf https://cryo.org.ua/journal/index.php/probl-cryobiol-cryomed/article/view/866 10.15407/cryo26.02.133 Problems of Cryobiology and Cryomedicine; Vol. 26 No. 2 (2016): Probl Cryobiol Cryomed; 133-144 Проблемы криобиологии и криомедицины; Том 26 № 2 (2016): Проблемы криобиологии и криомедицины; 133-144 Проблеми кріобіології і кріомедицини; Том 26 № 2 (2016): Проблеми кріобіології і кріомедицини; 133-144 2518-7376 2307-6143 10.15407/cryo26.02 en https://cryo.org.ua/journal/index.php/probl-cryobiol-cryomed/article/view/866/947 Copyright (c) 2020 Dmitriy N. Tarusin, Vitaliy A. Kireyev, Svetlana Ye. Kovalenko, Igor F. Kovalenko, Leonid F. Rozanov, Aleksandr Yu. Petrenko https://creativecommons.org/licenses/by/4.0

Схожі ресурси