Характеристика биодеградируемых клеточных микро-и макроносителей на основе рекомбинантного спидроина

Автор: В.Г. Богуш, Л.И. Давыдова, М.М. Мойсенович, К.В. Сидорук, А.Ю. Архипова, Д.Г. Козлов, И.И. Агапов, М.П. Кирпичников, В.Г. Дебабов

Страница: 52-61

Характеристика биодеградируемых клеточных микро-и макроносителей на основе рекомбинантного спидроина

Биотехнология, 2014, № 1, С. 52-61

УДК 577.112.083

Раздел:  «Использование биопрепаратов»

В.Г. Богуш ^{1, *},  Л.И. Давыдова ¹,  М.М. Мойсенович ²,  К.В. Сидорук ¹,  А.Ю. Архипова ²,  Д.Г. Козлов ¹,  И.И. Агапов ³,  М.П. Кирпичников ²,  В.Г. Дебабов ¹

¹  ФГУП «Государственный научно-исследовательский институт генетики и селекции промышленных микроорганизмов»,  Москва, 117545

²  Биологический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова,  Москва, 119991

³  ФГБУ «Федеральный научный центр трансплантологии и искусственных органов им. академика В.И. Шумакова» Минздрава РФ,  Москва, 123182

e-mail:  bogush@genetika.ru

На основе разработанного ранее рекомбинантного спидроина 1F9, продуцируемого штаммом дрожжей Sacсharomуces cerevisiae, приготовлены гели, микрогели и матриксы; исследованы их физико-химические и биологические свойства. Показано, что микрогели, получаемые из 2,5%-ного гидрогеля, имеют размеры в диапазоне 50—300 мкм с преобладанием частиц диаметром 50—150 мкм. Частицы микрогеля характеризуются устойчивостью в нейтральной, кислой и щелочной средах; в агрессивных средах (реактив Фентона) в течение трех недель происходит разрушение 50% массы частиц. Поверхность микрогеля, изученная методами конфокальной лазерной сканирующей микроскопии и сканирующей электронной микроскопии, представлена сложным рельефом, в котором присутствуют как нано- (размером 250—400 нм), так и микроструктуры (3—7 мкм). Показано, что частицы микрогеля, как и матриксов, обладают способностью к адгезии и поддерживают пролиферацию мышиных фибробластов 3Т3 in vitro.

Ключевые слова:  адгезия,  гидрогель,  клеточная популяция,  матрикс,  микрогель,  пролиферация,  спидроин,  фибробласты.

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Characteristics of Biodegradable Micro- and Macro- Cell Carriers based on Recombinant Spidroin

V.G. Bogush ^{1, *},  L.I. Davydova ¹,  M.M. Moisenovich ²,  K.V. Sidoruk ¹,  A.Yu. Arkhipova ²,  D.G. Kozlov ¹,  I.I. Agapov ³,  M.P. Kirpichnikov ²,  and  V.G. Debabov ¹

¹  The State Research Institute for Genetics and Selection of Industrial Microorganisms, 117545, Moscow Russia

²  The Faculty of Biology, Lomonosov Moscow State University, 119991, Moscow Russia

³  The Shumakov Research Center for Transplantology and Artificial Organs, 123182, Moscow Russia

e-mail:  bogush@genetika.ru

Gels, microgels and matrices based on a previously designed protein 1F9, a recombinant analog of dragline silk protein (spidroin 1), produced by Saccharomyces cerevisiae strain were prepared and their physical, chemical and biological properties were investigated. It was shown that the microgels obtained from 2.5% protein hydrogel have sizes in the range of 50 —300 microns with a predominance of particles with a diameter of 50 —150 microns. The microgel particles were stable in neutral, acidic and alkaline environments; in corrosive environments (Fenton’s reagent), a 50% (w) degradation of the particles occurred within three weeks. The microgel surface investigated in aqueous medium by confocal laser scanning microscopy and by scanning electron microscopy under dehydration has a complex profile combining nanostructures (250—400) μm in diameter and microstructures (3—7) μm. It was established that either microgel or matrix particles are capable of adhesion by murine fibroblasts 3T3 in vitro and maintaining their growth.

Key words:  adhesion,  cell population,  fibroblasts,  hydrogel,  matrix,  microgel,  proliferation,  spidroin.

29.05.2014, 3982 просмотра.