Регистрация / Вход
Прислать материал

InVitro stim - питательные среды для клеточных культур млекопитающих и человека

Сведения об участнике
ФИО
Кинзябаева Альбина Раилевна
Вуз
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Астраханский государственный университет"
Тезисы (информация о проекте)
Область наук
Науки о жизни и медицина
Раздел области наук
Физико-химическая молекулярная и клеточная биология
Тема
InVitro stim - питательные среды для клеточных культур млекопитающих и человека
Резюме
Проект направлен на разработку тканеспецифических питательных сред для клеточных культур млекопитающих и человека, решающих проблему их неудовлетворительного роста при использовании представленных в продаже универсальных сред. Преимущества наших питательных сред: гомологичность, высокая органная и тканевая специфичность, наличие систем доставки питательных веществ в гомологичные органы или ткани, высокая усвояемость для клеточного материала.
Ключевые слова
питательные среды, клеточные культуры млекопитающих, БАВ животного происхождения, культивирование in vitro
Цели и задачи
Цель - разработка тканеспецифических питательных сред для клеточных культур млекопитающих и человека.
Задачи:
- разработка методов получения биоактивных компонентов органных и тканевых экстрактов крупного рогатого скота;
- анализ биохимического состава и изучение биоактивных свойств экстрактов, полученных из органов и тканей крупного рогатого скота;
- изучение биологически активных свойств и экспериментальное обоснование возможности практического применения биоактивных компонентов животного происхождения для разработки тканеспецифических питательных сред.
Введение

В настоящее время все большую практическую значимость приобретают работы по выращиванию в условиях in vitro различных клеток и тканей животных и человека в специализированных научных  центрах  и лабораториях по всему миру. В процессе роста клетка испытывает потребность в получении специфических факторов роста и питательных веществ, удовлетворить которые можно внесением узкоспециализированных питательных сред. В связи с этим возникла необходимость поиска гомологичных культивируемым клеткам органических компонентов, обладающих высокой органной и тканевой специфичностью, системами доставки питательных веществ в гомологичные органы или ткани, а также высокой биодоступностью и усвояемостью для клеточного материала. 

Методы и материалы

В качестве объекта исследований нами использовались печень, мышцы и сердце, полученные от крупного рогатого скота сразу после забоя животных, что согласуется с литературными данными, в частности, с фармацевтической практикой швейцарских, французских и германских производственных предприятий. 

Данные органы была выбрана нами в качестве модельного объекта для отработки технологии получения биологически-активных веществ из органов и тканей животных. В перспективе планируется применить данные технологии на других видах органов млекопитающих, для разработки в конечном итоге биопрепаратов на основе биологически-активных компонентов животного происхождения.

Все эксперименты проводились на базе кафедры физиологии, морфологии, генетики и биомедицины и научно-производственной лаборатории биотехнологий Астраханского Государственного Университета, а также лаборатории клеточной биотехнологии и питательных сред Всероссийского института экспериментальной ветеринарии им. Я.Р. Коваленко (г. Москва).

В работе использовались следующие методики: методики подготовки животного материала для последующего экстрагирования; методики получения экстрактов из различных органов КРС и их последующей очистки; методы биохимического анализа полученных тканевых и органных экстрактов; методики определения токсичности полученных органных и тканевых экстрактов на клеточных культурах млекопитающих; методики культивирования клеточных культур млекопитающих.

Описание и обсуждение результатов

Результаты проведенного хроматографического анализа показали, что наиболее оптимальной является методика, которая предусматривает экстракцию измельченного сырья этиловым спиртом в концентрации 70-85% при температуре не более 42°С. Экстракты, полученные данным способом, содержат в своем составе значительное количество витаминов и аминокислот, нуклеотиды, а также фосфолипиды. Данные экстракты использовались нами в дальнейших исследованиях по оценке их биологических свойств на клеточных культурах.

Для определения токсичности полученных органных и тканевых экстрактов на клеточных культурах млекопитающих, после 24 часов культивирования определяли процент формирования клеточного монослоя культуры РТ (почки теленка) во флаконах с концентрациями испытуемых растворов и питательной среды 1:2, 1:4, 1:8, 1:16, 1:32.

В качестве контроля использовалась стандартная питательная среда без внесения добавок органных экстрактов. В контроле неравномерное формирование монослоя по поверхности флакона от 3-10 до 100%. По морфологии клетки преимущественно эпителиоподобного типа. Результаты токсикологического анализа показали, что наиболее оптимальной концентрацией экстрактов в составе питательной среды для последующего культивирования клеточных культур является 1:16.

Для оценки ростостимулирующих свойств биоактивных компонентов экстрактов мышечной ткани, сердца и печени, нами были взяты концентрации данных препаратов по отношению к контрольной питательной среде 1:16 и 1:32. Для данных экспериментов в качестве клеточных культур нами использовались культура клеток селезенки кошки (FS) и почки теленка (РТ).

Спустя 4 суток культивирования цитологический анализ показал, что опытные образцы не отличались от контроля. Морфологически культура клеток РТ и в опыте, и в контроле состояла из клеток эпителиоподобного типа, полигональной формы с хорошо выраженными границами. Однако во всех опытных флаконах, даже при формировании 100% клеточного монослоя, он менее плотный по сравнению с контролем. По морфологии во всех контрольных и опытных вариантах клеточная культура FS была смешанного типа, она представлена клетками фибробластоподобного и эпителиоподобного типа. Опытные образцы по результатам цитологического анализа также не отличались от контрольных.

Результаты визуальной микроскопической оценки плотности сформировавшегося клеточного монослоя и подсчета клеток в камере Горяева показали, что наиболее выраженным ростостимулирующим эффектом обладали экстракты из мышечной ткани и из печени КРС.

Таким образом, в ходе проведенного анализа на клеточных культурах, доказан ростостимулирующий эффект биоактивных компонентов из органных и тканевых экстрактов КРС, что открывает перспективы их дальнейшего практического применения при разработке рецептур питательных сред и биопрепаратов ростостимулирующего и восстанавливающего действия.

Используемые источники
1. Вильсон Э. Тесты на токсичность и жизнеспособность. // Культура животных клеток. Методы. / Под ред. Р. Фрешни – М.: Мир. – 1989. – С. 256-302.
2. Дьяконов Л.П. Животная клетка в культуре (методы и применение в биотехнологии, изд. 2-е). – М.: Спутник+, 2009. – С. 234 – 239.
3. Кершенгольц, Б.М. Природные биологически активные вещества из тканей растений и животных Якутии: особенности состава, новые технологии, достижения и перспективы использования в медицине / Б.М. Кершенгольц, П.А. Ремигайло, А.А. Шеин и др.//Дальневосточный медицинский журнал. 2004. Приложение № 1. С. 25-29.
4. Поляк М.С., Сухаревич В.И., Сухаревич М.Э. Питательные среды для медицинской микробиологии.- Санкт-Петербург, 2003.- 148 с.
5. Сергеева С.П. Потребности культур клеток в пластических веществах и некоторые вопросы конструирования питательных сред. Бюллетень ВИЭВ,№33, М., 1978, С. 78-90
Information about the project
Surname Name
Kinzyabaeva Albina
Project title
InVitro stim - nutrient media for mammalian cell culture and human
Summary of the project
The project aims to develop tissue-specific culture media for mammalian cell culture and human, solving the problem of unsatisfactory growth in the use of information presented in the selling of universal media. Benefits of our nutrient media: homology, high organ and tissue specificity, the presence of the delivery systems of nutrients to homologous organs or tissues, high absorption for cellular material.
Keywords
culture media, cell culture mammalian, biologically active substances of animal origin, cultivated in vitro