danДоклады Национальной академии наук БеларусиDoklady of the National Academy of Sciences of Belarus1561-83232524-2431The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"dan-420Research ArticleХИМИЯCHEMISTRYБИОПОЛИМЕРНЫЕ МУЛЬТИСЛОЙНЫЕ ПЛЕНКИ В КАЧЕСТВЕ НОСИТЕЛЕЙ МЕЗЕНХИМАЛЬНЫХ СТВОЛОВЫХ КЛЕТОКBIOPOLYMER MULTILAYER FILMS AS SUBSTRATES FOR MESENCHYMAL STEM CELLSКуликовскаяВ. И.KulikouskayaV. I.

канд. хим. наук, заведующая лабораторией

Ph. D. (Chemistry), Head of the Laboratory

kulikouskaya@gmail.comГилевскаяК. С.HileuskayaK. S.

канд. хим. наук, ст. науч. сотрудник

Ph. D. (Chemistry), Senior researcher

k_hilevskay@mail.ruПинчукС. В.PinchukS. V.

канд. биол. наук, ст. науч. сотрудник

Ph. D. (Biology), Senior researcher

pinchuksv@mail.ruКрасковскийА. Н.KraskouskiA. N.

мл. науч. сотрудник

Junior researcher

aleks.kraskovsky@gmail.comВасилевичИ. Б.VasilevichI. B.

мл. науч. сотрудник

Junior researcher

vasilevich@yandex.byМатиевскийК. А.MatievskiK. A.

лаборант

Assistant

kirill.matievskiy@mail.ruАгабековВ. Е.AgabekovV. E.

академик, д-р хим. наук, профессор, директор

Academician, D. Sc. (Chemistry), Professor, Director

ichnm@ichnm.basnet.byВолотовскийИ. Д.VolotovskiI. D.

академик, д-р биол. наук, профессор, заведующий лабораторией

Academician, D. Sc. (Biology), Professor, Head of the Laboratory

volotovski@yahoo.comИнститут химии новых материалов Национальной академии наук БеларусиInstitute of Chemistry of New Materials of the National Academy of Sciences of BelarusИнститут биофизики и клеточной инженерии Национальной академии наук БеларусиInstitute Biophysics and Cell Engineering of National Academy of Sciences of Belarus2017150820176133846Copyright © Куликовская В.И., Гилевская К.С., Пинчук С.В., Красковский А.Н., Василевич И.Б., Матиевский К.А., Агабеков В.Е., Волотовский И.Д., 20172017Куликовская В.И., Гилевская К.С., Пинчук С.В., Красковский А.Н., Василевич И.Б., Матиевский К.А., Агабеков В.Е., Волотовский И.Д.Kulikouskaya V.I., Hileuskaya K.S., Pinchuk S.V., Kraskouski A.N., Vasilevich I.B., Matievski K.A., Agabekov V.E., 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://doklady.belnauka.by/jour/article/view/420

Получены мультислойные пленки: (хитозан/декстран)n , (хитозан/пектин)n , (хитозан/карбоксиметилцеллюлоза)n , (полиэтиленимин/декстран)n , (полиэтиленимин/пектин)n , (полиэтиленимин/карбоксиметилцеллюлоза)n (n = 4; 4,5) с толщиной от 8,5 до 396,3 нм. Установлена взаимосвязь между физико-химическими характеристиками пленок и адгезией на них мезенхимальных стволовых клеток. Показано, что мезенхимальные стволовые клетки эффективно адгезируют на вязкоэластичных бездефектных ультратонких мультислойных хитозан-содержащих пленках и формируют на их поверхности монослойную культуру фибробластоподобных клеток с высокой жизнеспособностью.

Multilayer films (chitosan/dextran)n , (chitosan/pectin)n , (chitosan/carboxymethylcellulose)n , (polyethyleneimine/dextran)n , (polyethyleneimine/pectin)n , (polyethyleneimine/carboxymethylcellulose)n (n = 4; 4.5) with a thickness of 8.5 to 396.3 nm have been obtained. The relationship between the physicochemical characteristics of the films and the adhesion of mesenchymal stem cells to them has been determined. It has been shown that the mesenchymal stem cells effectively adhere to defect-free ultrathin multilayer viscoelastic chitosan-containing films and form on their surface a monolayer culture of fibroblast-like cells with high viability. 

полисахаридымультислойные пленкимезенхимальные стволовые клеткиадгезияатомно- силовая микроскопияфазово-контрастная микроскопияфлуоресцентная микроскопияpolysaccharidesmultilayer filmsmesenchymal stem cellsadhesionatomic force microscopyphase contrast microscopyfluorescence microscopyReferencesEntrapment of embryonic stem cells-derived cardiomyocytes in macroporous biodegradable microspheres: preparation and characterization / A. A. Akasha [et al.] // Cell. Physiol. Biochem. – 2008. – Vol. 22, N 5–6. – P. 665–672. doi. org/10.1159/000185550Akasha A. A., Sotiriadou I., Doss M. X., Halbach M., Winkler J., Baunach J. J. S., Katsen-Globa A., Zimmermann H., Yen Choo, Hescheler J., Sachinidis A. Entrapment of embryonic stem cells-derived cardiomyocytes in macroporous biodegradable microspheres: preparation and characterization. Cellular Physiology and Biochemistry, 2008, vol. 22, no. 5–6, pp. 665–672. doi.org/10.1159/000185550Богдан, В. Г. Выбор внеклеточной матрицы многокомпонентного биологического трансплантата с мезенхимальными стволовыми клетками из жировой ткани для пластики обширных дефектов передней брюшной стенки / В. Г. Богдан, М. М. Зафранская, Ю. М. Гаин // Военная медицина. – 2014. – № 1. – С. 88–93.Bogdan V. G., Zafranskaya M. M., Gain Yu. M. Choice of the extracellular matrix of the multicomponent biological transplant with mesenchymal stem cells from the adipose tissue for plastic of extensive defects of the forward belly wall. Voennaia meditsina [Military medicine], 2014, no. 1, pp. 88–93 (in Russian).Клинические возможности применения аутогенных мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток жировой ткани при лечении пациентов с трофическими язвами нижних конечностей / Е. В. Баранов [и др.] // Клеточ. транспл. ткан. инж. – 2013. – Т. VIII, № 2. – С. 79–84.Baranov E. V., Tretyak S. J., Vasilevich I. B., Lobanok E. S., Volotovski I. D. The clinical application of autologous mesenchimal stem cells isolated from fat tissue for the treatment of patients with trophic ulcers of lower extremities. Kletochnaia transplantologiia i tkanevaia inzheneriia [Cellular Transplantation and Tissue Engineering], 2013, vol. VIII, no 2, pp. 79–84 (in Russian).Hileuskaya, K. Formation and Properties of Protamine/Pectin LbL-Coatings / K. Hileuskaya, V. E. Agabekov // Physics Procedia. – 2013. – Vol. 40. – P. 84–92. doi.org/10.1016/j.phpro.2012.12.012Hileuskaya K., Agabekov V. E. Formation and Properties of Protamine/Pectin LbL-Coatings. Physics Procedia, 2013, vol. 40, pp. 84–92. doi.org/10.1016/j.phpro.2012.12.012Endothelial cells grown on thin polyelectrolyte mutlilayered films: an evaluation of a new versatile surface modification / C. Boura [et al.] // Biomaterials. – 2003. – Vol. 24, N 20. – P. 3521–3530. doi.org/10.1016/s0142-9612(03)00214-xBoura C., Menu P., Payan E., Picart C., Voegel J. C., Muller S., Stoltz J. F. Endothelial cells grown on thin polyelectrolyte mutlilayered films: an evaluation of a new versatile surface modification. Biomaterials, 2003, vol. 24, no. 20, pp. 3521–3530. doi.org/10.1016/s0142-9612(03)00214-xLayer by Layer Buildup of Polysaccharide Films: Physical Chemistry and Cellular Adhesion Aspects / L. Richert [et al.] // Langmuir. – 2004. – Vol. 20. – P. 448–458. doi.org/10.1021/la035415nRichert L., Lavalle P., Payan E., Xiao Zheng Shu, Prestwich G. D., Stoltz J.-F., Schaaf P., Voegel J.-C., Picart C. Layer by Layer Buildup of Polysaccharide Films: Physical Chemistry and Cellular Adhesion Aspects. Langmuir, 2004, vol. 20, pp. 448–458. doi.org/10.1021/la035415nViability, adhesion, and bone phenotype of osteoblast-like cells on polyelectrolyte multilayer films / P. Tryoen-Tóth [et al.] // J. Biomed. Mater. Res. – 2002. – Vol. 60, N 4. – P. 657–667. doi.org/10.1002/jbm.10110Tryoen-Tóth P., Vautier D., Youssef H., Voegel J.-C., Schaaf P., Chluba J., Ogier J. Viability, adhesion, and bone phenotype of osteoblast-like cells on polyelectrolyte multilayer films. Journal of Biomedical Materials Research, 2002, vol. 60, no. 4, pp. 657–667. doi.org/10.1002/jbm.10110Rigidity-patterned polyelectrolyte films to control myoblast cell adhesion and spatial organization / C. Monge [et al.] // Adv. Funct. Mater. – 2013. – Vol. 23, N 27. – P. 3432–3442. doi.org/10.1002/adfm.201203580Monge C., Naresh S., Thomas B., Pózos-Vásquez C., Dulong V., Glinel K., Picart C. Rigidity-patterned polyelectrolyte films to control myoblast cell adhesion and spatial organization. Advanced Functional Materials, 2013, vol. 23, no. 27, pp. 3432–3442. doi.org/10.1002/adfm.201203580Marx, K. A. Quartz Crystal Microbalance: A Useful Tool for Studying Thin Polymer Films and Complex Biomolecular Systems at the Solution-Surface Interface / K. A. Marx // Biomacromolecules. – 2003. – Vol. 4, N 5. – P. 1099–1120. doi. org/10.1021/bm020116iMarx K. A. Quartz Crystal Microbalance: A Useful Tool for Studying Thin Polymer Films and Complex Biomolecular Systems at the Solution-Surface Interface. Biomacromolecules, 2003, vol. 4, no. 5, pp. 1099–1120. doi.org/10.1021/bm020116i.Estimation of сell survival by flow cytometric quantification of fluorescein diacetate/propidium iodide viable cell / D. R. Ross [et al.] // Cancer Res. – 1989. – Vol. 49, N 14. – P. 3776–3782.Ross D. R., Joneckis C. C., Ordonez J. V., Sisk A. M., Wu R. K., Hamburger A. W., Nora R. E. Estimation of сell survival by flow cytometric quantification of fluorescein diacetate/propidium iodide viable cell. Cancer Research, 1989, vol. 49, no. 14, pp. 3776–3782.

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