Гальванотаксис клеток фибробластовпри культивировании на пленках из углеродных нанотрубок

И.И. Бобринецкий; Р.А. Морозов; А.С. Селезнёв; Р.Я. Подчерняева; Г.Р. Михайлова; О.А. Лопатина; И.А. Суетина

Гальванотаксис клеток фибробластовпри культивировании на пленках из углеродных нанотрубок

И.И. Бобринецкий¹, Р.А. Морозов², А.С. Селезнёв³, Р.Я. Подчерняева⁴, Г.Р. Михайлова⁵, О.А. Лопатина⁶, И.А. Суетина⁷

научная статья Страницы: 41-50

Ключевые слова: гальванотаксис инвазивный метод углеродные нанотрубки сывороточный альбумин клетки фибробластов эмбриона человека пролиферация

Аннотация

Приведены результаты культивирования клеток фибробластов эмбриона человека в импульсном электрическом поле на покровных стеклах с проводящими пленками, состоящими из композита углеродных нано¬трубок и бычьего сывороточного альбумина. Показано увеличение индекса пролиферации на 20 % при токах до 10 нА, а также направленное движение клеток в электрических полях выше 100 мВ

Для цитирования

Бобринецкий И.И., Морозов Р.А., Селезнёв А.С., Подчерняева Р.Я., Михайлова Г.Р., Лопатина О.А., Суетина И.А. Гальванотаксис клеток фибробластовпри культивировании на пленках из углеродных нанотрубок // Биомедицинская радиоэлектроника. 2012. № 3. С. 41–50.

Список источников

Hartig M., Joos U., Wiesmann H.P. Capacitively coupled electric fields accelerate proliferation of osteoblast-like primary cells and increase bone extracellular matrix formation in vitro // Eur. Biophys J. 2000. V. 29. № 7. Р. 499 - 506.
Charoo N.A., Rahman Z., Repka M.A., Murthy S.N. Electroporation: an avenue for transdermal drug delivery // Curr. Drug. Deliv. 2010. V. 7. № 2. Р. 125 - 136.
Кубланов В.С., Данилова И.Г., Гетте И.Ф., Брыкина И.А., Шалягин М.А. Пространственно распределённое поле импульсов тока в задаче регенерации ишемизированной мышечной ткани // Биомедицинская радиоэлектроника. 2010. № 10. С. 34 - 39.
Zhao M., Agius-Fernandez A., Forrester J.V., McCaig C.D. Orientation and directed migration of cultured corneal epithelial cells in small electric fields are serum dependent // Journal of Cell Science. 1996. V. 109. Р. 1405 - 1414.
Adamis A.P., Meklir B., Joyce N.C. In situ injury-induced release of basic-ﬁbroblast growth factor from corneal epithelial cells // Am. J. Pathol. 1991. V.139. Р. 961 - 967.
Harrison B.S., Atala A. Carbon nanotube applications for tissue engineering // Biomaterials. 2007. V. 28. № 2. Р. 344 - 353.
Ma P.X. Biomimetic materials for tissue engineering // Adv. Drug. Deliv. Rev. 2008. V. 60. № 2. P. 184 - 198.
Dviro T., Timko B.P., Kohane D.S., Langer R. Nanotechnological strategies for engineering complex tissues // Nature Nanotechnology. 2011. V. 6. Issu. 1. Р. 13 - 22.
Ageeva S.A., Bobrinetskii I.I., Nevolin V.K., Podgaetskii V.M., Selishchev S.V., Simunin M.M., Konov V.I., Savranskii V.V. Nanotube-based three-dimensional albumin composite obtained using continuous laser radiation // Semiconductors. 2009. V. 43. № 13.
Yuen F.L-Y., Zak G., Waldman S.D., Docoslis A. Morphology of fibroblasts grown on substrates formed by dielectrophoretically aligned carbon nanotubes // Cytotechnology. 2008. V. 56. № 1. P. 9 - 17.
Bobrinetskii I.I., Morozov R.A., Podgaetskii V.M., Simunin M.M., Yaminskii I.V. A Study of Bulky Nanotube Composites Based on Albumin by High_Resolution Microscopy // Biophysics. 2011. V. 56. № 2. Р. 194 - 199.
Харбиев Р.У. Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ. М.: Медицина. 2005. 832 с.
Михайлова Г.Р., Мазуркова Н.А., Подчерняева Р.Я. и др. Морфологическая и кариологическая характеристики клеток MDCK и Vero(B) при культивировании в питательных средах на основе растительных гидролизатов // Вопросы вирусологии. 2011. № 2. С. 9 - 14.
Podgaetskii V.M., Selishchev S.V., Bobrinetskii I.I., Nevolin V.K. Volumetric nanodesign by new laser method. Application for medical purposes // Optical Memory & Neural Networks. 2008. V.17. № 2. P. 147 - 151.
Elgrabli D., Abella-Gallart S., Aguerre-Chariol O., Robidel F., Rogerieux F., Boczkowski J., Lacroix G. Effect of BSA on carbon nanotube dispersion for in vivo and in vitro studies // Nanotoxicology. 2007. V.1. № 4. P. 266 - 278.
Shen J.-W., Wu T., Wang Q., Kang Y. Induced stepwise conformational change of human serum albumin on carbon nanotube surfaces // Biomaterials. 2008. V. 29. № 28. P. 3847 - 3855.
Asuri P., Karajanagi S.S., Yang H., Yim T.J., Kane R.S., Dordick J.S. Increasing Protein Stability through Control of the Nanoscale Environment // Langmuir. 2006. V.22 (13). Р. 5833 - 5836.
Colin D. Mccaig, Ann M. Rajnicek, Bing Song, Min Zhao. Controlling Cell Behavior Electrically: Current Views and Future Potential // Physiol. Rev. 2005. V.85. Р.943 - 978.
McLaughlin S., Poo M.M. The role of electroosmosis in the electric field-induced movement of charged macromolecules on the surfaces of cells // Biophys. J. 1981. V.34. Р. 85 - 93.
Korbmacher C., Helbig H., Coroneo M., Krisrine A. Membrane Voltage Recordings in a Cell Line Derived From Human Ciliary Muscle Investigative // Ophthalmology & Visual Science. 1990. V. 31. № 11.
Hosoi S., Slayman C.L. Membrane voltage, resistance and cannel switching in isolated mouse fibroblasts (L cells): a patch electrode analysis // Physiol. 1985. № 367. P. 267 - 290.
Cooper M.S., Keller R.E. Perpendicular orientation and directional migration of amphibian neural crest cells in dc electrical fields // Proc. Nail. Acad. Sci. USA. V. 81. Р. 160 - 164.
Edward K. Onuma and Sek-Wen Hui Electric Field-directed Cell Shape Changes, Displacement, and Cytoskeletal Reorganization Are Calcium Dependent // The Journal of Cell Biology. 1988. V. 106. Р. 2067 - 2075.
Kotnik T., Pucihar G., Miklavcic D. The cell in the electric field. In Kee S.T., Gehl J., Lee E.W. (eds.) Clinical Aspects of Electroporation. New York: Springer Science + Business Media LLC. 2011. Р. 19 - 29.
Cooper M.S., Keller R.E. Perpendicular orientation and directional migration of amphibian neural crest cells in dc electrical fields // Proc. Nail. Acad. Sci. USA. 1984. V. 81. Р. 160 - 164.
Carol E., Erickson A., Nuccitelli R. Embryonic Fibroblast Motility and Orientation Can Be Influenced by Physiological Electric Fields // The Journal of Cell Biology. 1984.V. 98. Р. 296 - 307.
Onuma E.K., Hui Sek-Wen. Electric Field-directed Cell Shape Changes, Displacement, and Cytoskeletal Reorganization Are Calcium Dependent // The Journal of Cell Biology. 1988. V. 106. Р. 2067 - 2075.
Kotnik T., Pucihar G., Miklavcic D. The cell in the electric field. In Kee S.T., Gehl J., Lee E.W. (eds.) Clinical Aspects of Electroporation. New York: Springer Science + Business Media LLC. 2011. Р. 19 - 29.

[1] Hartig M., Joos U., Wiesmann H.P. Capacitively coupled electric fields accelerate proliferation of osteoblast-like primary cells and increase bone extracellular matrix formation in vitro // Eur. Biophys J. 2000. V. 29. № 7. Р. 499 - 506.

[2] Charoo N.A., Rahman Z., Repka M.A., Murthy S.N. Electroporation: an avenue for transdermal drug delivery // Curr. Drug. Deliv. 2010. V. 7. № 2. Р. 125 - 136.

[3] Кубланов В.С., Данилова И.Г., Гетте И.Ф., Брыкина И.А., Шалягин М.А. Пространственно распределённое поле импульсов тока в задаче регенерации ишемизированной мышечной ткани // Биомедицинская радиоэлектроника. 2010. № 10. С. 34 - 39.

[4] Zhao M., Agius-Fernandez A., Forrester J.V., McCaig C.D. Orientation and directed migration of cultured corneal epithelial cells in small electric fields are serum dependent // Journal of Cell Science. 1996. V. 109. Р. 1405 - 1414.

[5] Adamis A.P., Meklir B., Joyce N.C. In situ injury-induced release of basic-ﬁbroblast growth factor from corneal epithelial cells // Am. J. Pathol. 1991. V.139. Р. 961 - 967.

[6] Harrison B.S., Atala A. Carbon nanotube applications for tissue engineering // Biomaterials. 2007. V. 28. № 2. Р. 344 - 353.

[7] Ma P.X. Biomimetic materials for tissue engineering // Adv. Drug. Deliv. Rev. 2008. V. 60. № 2. P. 184 - 198.

[8] Dviro T., Timko B.P., Kohane D.S., Langer R. Nanotechnological strategies for engineering complex tissues // Nature Nanotechnology. 2011. V. 6. Issu. 1. Р. 13 - 22.

[9] Ageeva S.A., Bobrinetskii I.I., Nevolin V.K., Podgaetskii V.M., Selishchev S.V., Simunin M.M., Konov V.I., Savranskii V.V. Nanotube-based three-dimensional albumin composite obtained using continuous laser radiation // Semiconductors. 2009. V. 43. № 13.

[10] Yuen F.L-Y., Zak G., Waldman S.D., Docoslis A. Morphology of fibroblasts grown on substrates formed by dielectrophoretically aligned carbon nanotubes // Cytotechnology. 2008. V. 56. № 1. P. 9 - 17.

[11] Bobrinetskii I.I., Morozov R.A., Podgaetskii V.M., Simunin M.M., Yaminskii I.V. A Study of Bulky Nanotube Composites Based on Albumin by High_Resolution Microscopy // Biophysics. 2011. V. 56. № 2. Р. 194 - 199.

[12] Харбиев Р.У. Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ. М.: Медицина. 2005. 832 с.

[13] Михайлова Г.Р., Мазуркова Н.А., Подчерняева Р.Я. и др. Морфологическая и кариологическая характеристики клеток MDCK и Vero(B) при культивировании в питательных средах на основе растительных гидролизатов // Вопросы вирусологии. 2011. № 2. С. 9 - 14.

[14] Podgaetskii V.M., Selishchev S.V., Bobrinetskii I.I., Nevolin V.K. Volumetric nanodesign by new laser method. Application for medical purposes // Optical Memory & Neural Networks. 2008. V.17. № 2. P. 147 - 151.

[15] Elgrabli D., Abella-Gallart S., Aguerre-Chariol O., Robidel F., Rogerieux F., Boczkowski J., Lacroix G. Effect of BSA on carbon nanotube dispersion for in vivo and in vitro studies // Nanotoxicology. 2007. V.1. № 4. P. 266 - 278.

[16] Shen J.-W., Wu T., Wang Q., Kang Y. Induced stepwise conformational change of human serum albumin on carbon nanotube surfaces // Biomaterials. 2008. V. 29. № 28. P. 3847 - 3855.

[17] Asuri P., Karajanagi S.S., Yang H., Yim T.J., Kane R.S., Dordick J.S. Increasing Protein Stability through Control of the Nanoscale Environment // Langmuir. 2006. V.22 (13). Р. 5833 - 5836.

[18] Colin D. Mccaig, Ann M. Rajnicek, Bing Song, Min Zhao. Controlling Cell Behavior Electrically: Current Views and Future Potential // Physiol. Rev. 2005. V.85. Р.943 - 978.

[19] McLaughlin S., Poo M.M. The role of electroosmosis in the electric field-induced movement of charged macromolecules on the surfaces of cells // Biophys. J. 1981. V.34. Р. 85 - 93.

[20] Korbmacher C., Helbig H., Coroneo M., Krisrine A. Membrane Voltage Recordings in a Cell Line Derived From Human Ciliary Muscle Investigative // Ophthalmology & Visual Science. 1990. V. 31. № 11.

[21] Hosoi S., Slayman C.L. Membrane voltage, resistance and cannel switching in isolated mouse fibroblasts (L cells): a patch electrode analysis // Physiol. 1985. № 367. P. 267 - 290.

[22] Cooper M.S., Keller R.E. Perpendicular orientation and directional migration of amphibian neural crest cells in dc electrical fields // Proc. Nail. Acad. Sci. USA. V. 81. Р. 160 - 164.

[23] Edward K. Onuma and Sek-Wen Hui Electric Field-directed Cell Shape Changes, Displacement, and Cytoskeletal Reorganization Are Calcium Dependent // The Journal of Cell Biology. 1988. V. 106. Р. 2067 - 2075.

[24] Kotnik T., Pucihar G., Miklavcic D. The cell in the electric field. In Kee S.T., Gehl J., Lee E.W. (eds.) Clinical Aspects of Electroporation. New York: Springer Science + Business Media LLC. 2011. Р. 19 - 29.

[25] Cooper M.S., Keller R.E. Perpendicular orientation and directional migration of amphibian neural crest cells in dc electrical fields // Proc. Nail. Acad. Sci. USA. 1984. V. 81. Р. 160 - 164.

[26] Carol E., Erickson A., Nuccitelli R. Embryonic Fibroblast Motility and Orientation Can Be Influenced by Physiological Electric Fields // The Journal of Cell Biology. 1984.V. 98. Р. 296 - 307.

[27] Onuma E.K., Hui Sek-Wen. Electric Field-directed Cell Shape Changes, Displacement, and Cytoskeletal Reorganization Are Calcium Dependent // The Journal of Cell Biology. 1988. V. 106. Р. 2067 - 2075.

[28] Kotnik T., Pucihar G., Miklavcic D. The cell in the electric field. In Kee S.T., Gehl J., Lee E.W. (eds.) Clinical Aspects of Electroporation. New York: Springer Science + Business Media LLC. 2011. Р. 19 - 29.

Аннотация

Для цитирования

Похожие статьи