WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 8 | 9 || 11 | 12 |   ...   | 83 |

Функциональные микрокапсулы на основе живых клеток Коннова Светлана Анатольевна, Дзамукова М.Р., Замалеева А.И.

(Казанский (Приволжский) федеральный университет, Россия, Казань, Svetaka@mail.ru) Разработка методов инкапсуляции биомакромолекул, фармакологически активных веществ и других объектов является актуальным направлением современной биологии.

Новые возможности открывает инкапсуляция живых клеток для практических приложений в разных областях микробиологии, биотехнологии и тканевой инженерии, поскольку создаваемые микрокапсулы могут служить дополнительной защитой клеток от негативных факторов окружающей среды, применяться для создания биологических микрореакторов и т.д. В настоящей работе описано получение функциональных капсул на основе живых микроорганизмов, обладающих способностью к перемещению в пространстве с помощью внешнего магнитного поля.

Объектами исследования стали микроорганизмы, такие как: дрожжи Saccharomyces cerevisiae, водоросли Chlorella pyrеnoidosa и конидии Trichoderma asperellum. Для формирования микрокапсул была использована агароза, так как она является биосовместимым материалом и обладает гелеобразующими свойствами. Клетки инкапсулировали в агарозные шарики методом эмульсификации обратного типа (вода-вмасле). После этого проводили функционализацию полученных микрокапсул путем адсорбции магнитных наночастиц на поверхности капсул.

В результате были получены агарозные микрокапсулы, содержащие живые клетки внутри. Модификация магнитными наночастицами придала капсулам парамагнитные свойства, что дало возможность осуществлять направленную манипуляцию и перемещение инкапсулированных клеток с помощью магнита. Флуоресцентными методами витального окрашивания клеток было доказано, что инкапсулированные клетки сохраняют жизнеспособность и физиологическую активность. Кроме того, была показана проницаемость агарозной мембраны микрокапсул для различных жидкостей.

Таким образом, нами разработан изящный и простой метод инкапсуляции живых клеток с дополнительной функционализацией микрокапсул. Мы полагаем, что получение таких функциональных микрокапсул позволит регулировать различные свойства, функции и метаболическую активность клеток.

Авторы выражают благодарность старшему преподавателю кафедры биохимии КФУ, к.б.н. Фахруллину Р.Ф.

Иммобилизация биологически активных веществ на коллагене Макарова Екатерина Леонидовна, Ковалева Т.А.

(Воронежский государственный университет, Россия, Воронеж, makarova7809@mail.ru) В настоящее время особую значимость приобретают работы по изучению структурно-функциональных свойств белков соединительной ткани, в том числе коллагена и его производных как носителей биологически активных веществ.

Применение природных биополимеров, полностью утилизируемых организмом, то есть перевариваемых и замещаемых собственными тканями, исключает опасность накопления матрицы носителя в организме человека.

Материалом для исследования послужили глюкоамилаза из Аspergillus awamori, препарат Г20Х производства Ладыжинского завода ферментных препаратов, подвергнутый специальным методом очистки и в качестве носителя коллаген, выделенный ферментативным методом из соединительной ткани крупного рогатого скота.

Иммобиллизацию проводили адсорбционным методом в статических условиях при периодическом перемешивании Установлено, что иммобилизованный фермент проявляет максимальную каталитическую активность при температуре 550С, что на 50С выше, чем для свободного энзима. При иммобилизации глюкоамилазы на коллагене наблюдается расширение диапазона значений рН (4,5-5,0), при которых имеет место максимальная каталитическая активность. Экспериментальные данные показывают, что при 10-кратном применении иммобилизованный фермент сохраняет 66,25% каталитической активности свободного фермента при однократном применении. Установлено, что каталитическая активность фермента и содержание белка в иммобилизованном на коллагене препарате, который хранился в лабораторных условиях, не изменялись в течение 2 лет.

Наши исследования показали что, глюкоамилаза, иммобилизованная на коллагене, по сравнению со свободной глюкоамилазой более стабильна к воздействию внешних факторов. В медицине иммобилизация открыла путь к созданию лекарственных препаратов со сниженной токсичностью и аллергенностью. Иммобилизация высокоактивных веществ на коллагене способствует решению проблемы направленного транспорта лекарств в организме и пролонгированному действию полученных препаратов по сравнению с лекарственными соединениями традиционных форм.

Трансфекция лигандированными полиплексами клеток меланомы in vitro и in vivo.

Малышева Валерия Юрьевна1,2, Дурыманов М.О.1,2, Уласов А.В.2, Храмцов Ю.В.(Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Биологический факультет, 2Институт биологии гена РАН, Москва, Россия, valery.maly@gmail.com) Генная терапия является актуальным разделом современной молекулярной медицины. Ранее нами были созданы комплексы (ПЭИ-ПЭГ-МК1С) на основе поликатиона полиэтиленимина (ПЭИ), конъюгированного с полиэтиленгликолем (ПЭГ) и пептидом МК1С, являющимся лигандом к меланокортиновым рецепторам первого типа, сверхэкспрессированным на поверхности клеток меланом человека и мыши.

Мы оценили эффективность трансфекции клеток-мишеней лигандированными и нелигандированными полиплексами как in vitro, так и in vivo. Эксперименты проводили на клетках мышиной меланомы Клаудмана S91 (клон М3) и на линии человеческих эмбриональных клеток почки HEK-293. Эффективность трансфекции клеток мышиной меланомы оценивалась по уровню экспрессии репортерных генов люциферазы и GFP.

Опыты in vitro показали, что уровень трансфекции клеток лигандированным полиплексом на два порядка выше, чем в случае с нелигандированным: 4,8·109 и 3,2·107 отн. ед./мг белка, соответственно. Лигандированный полиплекс эффективнее трансфицирует клетки меланомы по сравнению с нелигандированным аналогом, в то время как на клетках линии HEK-293, не обладающих рецепторами к данному лиганду, этой разницы не обнаруживается.

Конкуренция со свободным -меланоцит-стимулирующим гормоном (природным лигандом меланокортиновых рецепторов) снижает уровень трансфекции лигандированными полиплексами и не влияет на эффективность трансфекции клеток мышиной меланомы нелигандированными полиплексами. Таким образом, увеличение эффективности трансфекции клеток-мишеней в случае лигандированного полиплекса происходит за счет включения МК1С в состав полиплекса. Добавление к клеткам меланомы хлорпромазина, ингибитора клатрин-зависимого пути эндоцитоза, приводило к снижению уровня трансфекции лигандированными полиплексами до уровня нелигандированных аналогов. Это свидетельствует о значительном вкладе клатрин-зависимого рецептор-опосредованного пути в процесс интернализации лигандированных комплексов. В экспериментах in vivo на мышах DBA/2y с мышиной меланомой Клаудмана S91 (клон М3) обнаружено, что при внутриопухолевом введении лигандированный полиплекс трансфицировал опухоли в 2,раза эффективнее, чем его нелигандированный аналог (оценка трансфекции по экспрессии люциферазы).

Биологические эффекты радиочастотного излучения GSM диапазона Песня Дмитрий Сергеевич, Романовский А.В.

(Ярославский Государственный Университет им. П.Г. Демидова, Институт Биологии Внутренних Вод им. И.Д. Папанина РАН, Россия, Ярославль) В современном обществе возрастает перспектива использования радиочастотных излучений в различных сферах деятельности (от информационных технологий до медицины). Широкое распространение получила беспроводная связь, такая как сотовая, WiFi, WiMAX и т.д. В связи с этим актуально изучать биологическое действие радиочастотного излучения. Важной прикладной задачей является изучение биологического действия используемых под беспроводную связь т.н. бытовых частот. Основной целью нашей работы являлось в ходе экспериментов проанализировать возможное влияние УВЧ излучения на примере обычных сотовых телефонов.

Для экспериментов был выбран Allium test - метод, который рекомендован экспертами ВОЗ в качестве стандарта. В качестве тест-объекта использовались корневые меристемы Allium cepa L., клетки которых по чувствительности приближаются к клеткам крови человека. В ходе эксперимента ставилось три группы опытов. Контрольная (не облучалась), первая и вторая опытные группы. Первая группа подвергалась облучению 1 час в сутки (в сумме 3 часа), а вторая 3 часа (суммарно 9 часов).

Макроскопические замеры показали, что УВЧ излучение сотовых телефонов оказало значительное стимулирующее действие на прирост корней Allium cepa (максимальный прирост отмечался во второй группе). В ходе микроскопических исследований было установлено, что УВЧ излучение обладает митозмодифицирующей активностью (в целом стимулирующей). Одновременно со стимулирующим эффектом, был зарегистрирован значительный мутагенный эффект.

Таким образом, УВЧ излучение сотовых телефонов при данных продолжительностях экспозиции стимулирует жизненные процессы на микро- и макроуровнях, то есть приводит к эффекту гормезиса, однако отмечались и патогенные эффекты. УВЧ излучение сотовых телефонов индуцирует в меристемах Allium cepa появление мутаций, при этом как в делящихся, так и в не делящихся клетках. Частота мутаций при увеличении продолжительности воздействия достоверно возрастает, что говорит о кумуляции мутагенного эффекта. По результатам наших работ была разработана электронная таблица для генотоксикологических исследований, а также составлен видео-атлас наиболее характерных мутаций, приведенный на сайте ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН, http://jre.cplire.ru/jre/library/4conf/docs/pdffiles/atlas.wmv (атлас мутаций). Дополнительная информация есть на нашем сайте: http://sites.google.com/site/alliumtestpublic/Main Особенности взаимодействия новых антиокcидантов с мембранами эритроцитов и липосом Рахбанова Зарина Магдатовна (Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова, Биологический факультет, Москва, Россия, fatfree23@gmail.com) Новые антиоксиданты – натриевая соль карбоксилированного 2,5-дитретбутил ацетил тирозина (вещество 1), 2,5-дитретбутил ацетил тирозин (вещество 2) и этиловый эфир 2,5дитретбутил ацетил тирозина (вещество 3), синтезированные в ИБХФ РАН, представляют собой производные L-тирозина. Фрагмент, представленный экранированным фенолом, обеспечивает антиоксидантные свойства, в то время как алифатические заместители – различие антиоксидантов по гидрофобным свойствам.

Методами спиновых зондов было изучено влияние антиоксидантов на мембрану липосом. В работе были использованы два зонда: 5- и 16-доксил стеарат (ДС), представляющие собой стеариновую кислоту с парамагнитными фрагментами у разных углеродных атомов (5 и 16 – для 5 и 16ДС, соответственно). Зонда 16ДС позволяет получить информацию об изменениях в глубоких областях внутримембранного пространства (2.2 нм), зонд 5ДС используют для получения информации об изменениях, происходящих ближе к поверхности мембраны (0.6 нм). На основании анализа спектров ЭПР установлено, что вещество 2 и вещество 3 уменьшают микровязкость мембраны, в то время как вещество вызывает увеличение микровязкости мембраны. Наряду с этим, была произведена оценка гидрофобности исследованных соединений. Для этого были вычислены теоретические значения коэффициентов распределения в системе октанол-вода (Kow) с использованием программы EpiSuit (KowWin), в основу которой положен метод суммирования гидрофобности фрагментов соединения. Значения коэффициентов распределения увеличивались в ряду вещество 1, вещество 2, вещество 3 и составляли -0.50, 3.59 и 4.45, соответственно. Исследовано влияние антиоксидантов на мембрану эритроцитов. При встраивании в мембрану антиоксидантов форма эритроцитов может изменяться вследствие изменения соотношения площадей наружного и внутреннего монослоев плазматической мембраны. Эритроциты могут изменять свою нормальную дискоидную форму и превращаться в эхиноциты, если увеличивается площадь наружного монослоя, и в стоматоциты, если увеличивается площадь внутреннего монослоя. Изменение формы эритроцитов при действии экзогенных соединений позволяет судить о распределении веществ во внутримебранном пространстве.

Полученные результаты позволяют сделать предположения о способности антиоксидантов – производных L-тирозина - интеркалировать в мембрану и их возможной локализации во внутримембранном пространстве.

Реакция хроматина лейкоцитов периферической крови и перитонеальных нейтрофилов мыши на воздействие электромагнитного излучения крайне высоких частот на фоне воспалительного процесса Романова Нина Анатольевна (Пущинский государственный университет, Россия, Пущино, nromanova_11@mail.ru) Имеющиеся экспериментальные данные свидетельствуют о том, что электромагнитное излучение крайне высоких частот (ЭМИ КВЧ) способно влиять на состояние хроматина клеток, изменять структуру и функции хромосом, клеточную устойчивость к стандартным мутагенам и повреждающим воздействиям. Учитывая возможность влияния ЭМИ КВЧ на структуру хроматина клеток, есть основания полагать, что механизмы противовоспалительных эффектов излучения могут быть связаны со структурными изменениями хроматина эффекторных клеток воспаления. Цель работы заключалась в исследовании реакции хроматина лейкоцитов периферической крови и перитонеальных вызванных нейтрофилов мыши на воздействие низкоинтенсивного ЭМИ КВЧ на фоне воспалительного процесса. Мышей облучали ЭМИ КВЧ (42.2 ГГц, 100 мкВт/см2, 20 мин) через 1 ч после индукции воспаления. Анализ повреждений ДНК в клетках проводили с помощью метода "комета-тест" по процентному содержанию ДНК в "хвосте комет" (%ТДНК).

При индукции воспалительного процесса зимозаном наблюдался значительный рост уровня %ТДНК в лейкоцитах крови и перитонеальных вызванных нейтрофилах, а усиление фрагментации хроматина на изображениях "комет" свидетельствовало о наличии апоптотических изменений. Облучение животных низкоинтенсивным ЭМИ КВЧ снижало уровень повреждений ДНК в лейкоцитах крови мышей в среднем на 23.4±7.7% (p < 0.05) по сравнению с уровнем у необлученных животных при оценке через 1.5, 2, 3 и 4 ч после индукции воспаления. У облученных животных уровень повреждений ДНК в перитонеальных нейтрофилах оказался ниже на 42.7±13.8% (p < 0.05) по сравнению с контролем. Полученные результаты позволяют предположить, что под действием ЭМИ КВЧ происходит снижение уровня окислительных повреждений ДНК в клетках за счет уменьшения образования свободных радикалов и/или повышения активности антиоксидантных систем. Это, в свою очередь, свидетельствует о снижении активности клеток воспаления и интенсивности воспалительной реакции под действием излучения.

Pages:     | 1 |   ...   | 8 | 9 || 11 | 12 |   ...   | 83 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.