zhpsЖурнал прикладной спектроскопииZhurnal Prikladnoii Spektroskopii0514-7506B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Scienceszhps-1295Research ArticleСПЕКТРОСКОПИЯ В БИОЛОГИИ И МЕДИЦИНЕSPECTROSCOPY IN BIOLOGY AND MEDICINEОценка структурно-функционального состояния фибробластов дермы человека в свободном состоянии и в составе биомедицинского клеточного продукта с использованием зондовой флуоресценцииStructural and Functional Assessment of the Human Skin Fibroblasts in a Free State and as Part of a Biomedical Cell Product Using Probe FluorescenceБутенкоА. В.ButenkaA. V.

Минск

Minsk

annabutenka@tut.byПинчукС. В.PinchukS. V.

Минск

Minsk

ВолотовскийИ. Д.VolotovskiI. D.

Минск

Minsk

Институт биофизики и клеточной инженерии НАН БеларусиInstitute of Biophysics and Cell Engineering of the National Academy of Sciences of Belarus202331052023903394400Copyright © Бутенко А.В., Пинчук С.В., Волотовский И.Д., 20232023Бутенко А.В., Пинчук С.В., Волотовский И.Д.Butenka A.V., Pinchuk S.V., Volotovski I.D.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://zhps.ejournal.by/jour/article/view/1295

Исследованы ключевые биофизические характеристики фибробластов кожи человека в свободном состоянии и в составе биомедицинского клеточного продукта (клетки с носителем — гелем “Коллост”) с использованием проточной цитометрии и флуоресцентных зондов. Получены данные о сохранении интактного состояния фибробластов в комплексе с носителем, а именно содержания в цитоплазме клеток ионизированного кальция, активных форм кислорода и уровня микровязкости липидного бислоя клеточных мембран. Показано, что гель “Коллост” не индуцирует окислительный стресс в фибробластах, мембраны клеток не повреждаются и не увеличивается содержание в цитоплазме фибробластов ионов кальция, микровязкость липидного бислоя мембран не изменяется, что имеет важное значение для использования носителя геля “Коллост” для формирования биомедицинского клеточного продукта и его последующего использования в клеточной терапии.

The key biophysical characteristics of human skin fibroblasts in a free state and as a part of a biomedical cell product (cells with a carrier “Collost” gel) were studied using flow cytometry and fluorescent probes. Data were obtained on the preservation of the intact state of fibroblasts in combination with the carrier, namely, the content of ionized calcium, reactive oxygen species in the cytoplasm of cells and the level of microviscosity of the lipid bilayer of cell membranes. It is shown that the “Collost” gel does not induce oxidative stress in fibroblasts, cell membranes are not damaged and there is no increase in the content of calcium ions in the cytoplasm of fibroblasts, the microviscosity of the lipid bilayer of membranes does not change, which is important for the use of the “Collost” gel carrier for the formation of a biomedical cell product and its subsequent use in cell therapy.

фибробласты кожи человекабиомедицинский клеточный продуктгель “Коллост”проточная цитометриямикровязкость липидного бислоя мембранактивные формы кислородавнутриклеточный ионизированный кальцийhuman skin fibroblastsbiomedical cell product“Collost” gelflow cytometry. microviscosity of the lipid bilayer of membranesreactive oxygen speciesintracellular ionized calciumReferencesS. Ahn, H. Yoon, G. Kim, Y. Kim, S. Lee, W. Chun. Tissue Eng. C, Methods, 16, N 5 (2010) 813—820, https://doi.org/10.1089/ten.tec.2009.0511S. Ahn, H. Yoon, G. Kim, Y. Kim, S. Lee, W. Chun. Tissue Eng. C, Methods, 16, N 5 (2010) 813—820, https://doi.org/10.1089/ten.tec.2009.0511A. Rahmanian-Schwarz, M. Held, T. Knoeller, S. Stachon, T. Schmidt, H. E. Schaller, L. Just. J. Biomed. Mater. Res., 102 (2014) 1173—1179, https://doi.org/10.1002/jbm.a.34793A. Rahmanian-Schwarz, M. Held, T. Knoeller, S. Stachon, T. Schmidt, H. E. Schaller, L. Just. J. Biomed. Mater. Res., 102 (2014) 1173—1179, https://doi.org/10.1002/jbm.a.34793K. Gelse, E. Poschl, T. Aigner. Adv. Drug Del. Rev., 55 (2003) 1531—1546, https://doi.org/10.1016/j.addr.2003.08.002K. Gelse, E. Poschl, T. Aigner. Adv. Drug Del. Rev., 55 (2003) 1531—1546, https://doi.org/10.1016/j.addr.2003.08.002J. Glowacki, S. Mizuno. Biopolym. Orig. Res. Biomol. (2008) 338—344, https://doi.org/10.1002/bip.20871J. Glowacki, S. Mizuno. Biopolym. Orig. Res. Biomol. (2008) 338—344, https://doi.org/10.1002/bip.20871L. Cen, W. Liu, L. Cui, W. Zhang, Y. Cao. Pediatr. Res., 63 (2008) 492—496, https://doi.org/10.1203/PDR.0b013e31816c5bc3L. Cen, W. Liu, L. Cui, W. Zhang, Y. Cao. Pediatr. Res., 63 (2008) 492—496, https://doi.org/10.1203/PDR.0b013e31816c5bc3А. Ч. Часнойть, И. Б. Василевич, З. Б. Квачева, А. В. Бутенко, К. А. Матиевский, В. М. Баса- лай, Т. Э. Владимирская, В. Н. Подгайский, И. Д. Волотовский. Мед. журн., 3 (2022) 24—29 https://doi.org/10.51922/1818-426X.2022.3.24A. Ch. Chasnoit, I. B. Vasilevich, Z. B. Kvacheva, A. V. Butenka, K. A. Matievsky, V. M. Basalai, T. E. Vladimirskaya, V. N. Podgaisky, I. D. Volotovsky. J. Medicine, 3 (2022) 24—29, https://doi.org/10.51922/1818-426X.2022.3.24E. Okazaki, L. Chikahisa, K. Kanemarul, Y. Oyama. Jpn. J. Pharmacol., 71 (1996) 273—280, https://doi.org/10.1254/jjp.71.273E. Okazaki, L. Chikahisa, K. Kanemarul, Y. Oyama. Jpn. J. Pharmacol., 71 (1996) 273—280, https://doi.org/10.1254/jjp.71.273C. Cerella, C. Mearelli, S. Coppola, M. D'Alessio, M. De Nicola, M. Diederich, L. Ghibelli. Apoptosis, 12 (2007) 2207—2219, https://doi.org/10.1007/s10495-007-0134-0C. Cerella, C. Mearelli, S. Coppola, M. D'Alessio, M. De Nicola, M. Diederich, L. Ghibelli. Apoptosis, 12 (2007) 2207—2219, https://doi.org/10.1007/s10495-007-0134-0З. Б. Квачева, А. В. Бутенко, И. Б. Василевич, И. Д. Волотовский. Способ получения фибробластов кожи человека для трансплантации в условиях культуры, патент РБ № 18841 (2015)З. Б. Квачева, А. В. Бутенко, И. Б. Василевич, И. Д. Волотовский. Способ получения фибробластов кожи человека для трансплантации в условиях культуры, патент РБ № 18841 (2015)A. Minta, J. P. Y. Kao, R. Y. J. Tsien. Biol. Chem., 264 (1989) 8171—8178A. Minta, J. P. Y. Kao, R. Y. J. Tsien. Biol. Chem., 264 (1989) 8171—8178J. P. Y. Kao, A. T. Harootunian, R. Y. Tsien. J. Biol. Chem., 264 (1989) 8179—8184J. P. Y. Kao, A. T. Harootunian, R. Y. Tsien. J. Biol. Chem., 264 (1989) 8179—8184O. Thastrup, P. J. Cullen, B. K. Drohak, M. R. Hanley, A. P. Dawson. Proc. Natl. Acad. Sci., 87 (1990) 2466—2470O. Thastrup, P. J. Cullen, B. K. Drohak, M. R. Hanley, A. P. Dawson. Proc. Natl. Acad. Sci., 87 (1990) 2466—2470Н. В. Калмыкова, А. А. Андреев-Андриевский, И. А. Демьяненко, В. И. Манских, Е. А. Лагерева, А. С. Попова, Ю. С. Хац, А. П. Суслов. Биомедицина, 4 (2017) 85—96N. V. Kalmykova, A. A. Andreev-Andrievsky, I. A. Demyanenko, V. I. Manskikh, E. A. Lagereva, A. S. Popova, Yu. S. Hats, A. P. Suslov. Biomedicine, 4 (2017) 85—96М. М. Карасев, М. А. Редина, О. В. Белоусова. Фармация и фармакология, 5, № 12 (2015) 12—17 [M. M. Karasev, M. A. Redina, O. V. Belousova. Pharmacy and Pharmacology, 5, N 12 (2015) 12—17], https://doi.org/10.19163/2307-9266-2015-3-5(12)-12-17M. M. Karasev, M. A. Redina, O. V. Belousova. Pharmacy and Pharmacology, 5, N 12 (2015) 12—17, https://doi.org/10.19163/2307-9266-2015-3-5(12)-12-17Л. И. Будкевич, В. И. Ковальчук, А. В. Глуткин, М. А. Бразоль, Г. В. Мирзоян, А. А. Гнипов, П. В. Салистый, Ю. В. Чекишев, А. А. Шмырин, Р. Б. Габитов. Рос. Вестн. детской хирургии, анестезиологии и реаниматологии, 8, № 3 (2018) 34—44 https://doi.org/10.30946/2219-4061-2018-8-3-34-44L. I. Budkevich, V. I. Kovalchuk, A. V. Glutkin, M. A. Brazol, G. V. Mirzoyan, A. A. Gnipov, P. V. Salisty, Yu. V. Chekishev, A. A. Shmyrin, R. B. Gabitov. Russ. Bull. Pediatric Surgery, Anesthesiology and Resuscitation, 8, N 3 (2018) 34—44, https://doi.org/10.30946/2219-4061-2018-8-3-34-44Г. В. Луценко, М. В. Гречихина, Л. Г. Дьячкова, Н. И. Луцан. Цитология, 49 (2007) 284—291G. V. Lutsenko, M. V. Grechikhina, L. G. Dyachkova, N. I. Lutsan. Cytology, 49 (2007) 284—291P. G. Winyard, C. J. Moody, C. Jacob. Trends Biochem. Sci., 30 (2005) 453—461, https://doi.Org/10.1016/j.tibs.2005.06.001P. G. Winyard, C. J. Moody, C. Jacob. Trends Biochem. Sci., 30 (2005) 453—461, https://doi.Org/10.1016/j.tibs.2005.06.001S. Sharma, O. Dewald, J. Adroque, R. L. Salazar. Free Rad. Biol. Med., 40 (2006) 2223—2231, https://doi.org/10.1016/j.freeradbiomed.2006.02.019S. Sharma, O. Dewald, J. Adroque, R. L. Salazar. Free Rad. Biol. Med., 40 (2006) 2223—2231, https://doi.org/10.1016/j.freeradbiomed.2006.02.019K. Luczak, A. Balcerczyk, M. Soszynski, G. Bartosz. Cell Biol. Int., 28 (2004) 483—486, https://doi.org/10.1016/j.cellbi.2004.03.004K. Luczak, A. Balcerczyk, M. Soszynski, G. Bartosz. Cell Biol. Int., 28 (2004) 483—486, https://doi.org/10.1016/j.cellbi.2004.03.004Т. А. Кулагова, Г. Н. Семенкова, З. Б. Квачева, С. Н. Черенкевич. Цитология, 48 (2006) 900—905T. A. Kulagova, G. N. Semenkova, Z. B. Kvacheva, S. N. Cherenkevich. Cytology, 48 (2006) 900—905T. P. A. Devasagayam, J. C. Tilak, T. K. Boloor. J. A. P. I., 52 (2004) 794—804T. P. A. Devasagayam, J. C. Tilak, T. K. Boloor. J. A. P. I., 52 (2004) 794—804В. А. Костюк, А. И. Потапович. Биорадикалы и биоантиоксиданты, Минск, БГУ (2004)V. A. Kostyuk, A. I. Potapovich. Bioradicals and Bioantioxidants, Minsk, BSU (2004)Е. А. Черницкий, А. В. Воробей. Успехи соврем. биологии, 101 (1986) 100—114E. A. Chernitsky, A. V. Vorobei. Modern Success. Biol., 101 (1986) 100—114П. В. Мокрушников. Тр. Новосибирского гос. архитектурно-строительного ун-та (Сибстрин), 21, № 1 (2018) 17—29P. V. Mokrushnikov. Proc. Novosibirsk State University of Architecture and Civil Engineering (Sibstrin), 21, N 1 (2018) 17—29

The authors declare that there are no conflicts of interest present.