Перспективы использования наночастиц ферромагнетиков для криоконсервирования клеток

Abstract

Проведен анализ потенциальных возможностей использования наночастиц ферромагнетиков (ФМ) для криоконсервирования клеточных суспензий. Были изучены влияние наночастиц на процесс низкотемпературной кристаллизации сред различного состава, а также процесс взаимодействия наночастиц с клетками. Определено, что присутствие частиц ФМ в солевой и сахарозосодержащей средах приводит к повышению температуры кристаллизации растворов. Также было выяснено, что частицы ФМ, с одной стороны, связываются с плазматической мембраной клеток, а с другой – проникают в клетку, связываясь с внутриклеточными структурами, что потенциально может служить основанием для разработки новых протоколов замораживания и отогрева клеточных суспензий.

Проведено аналіз потенційних можливостей використання наночастин феромагнетику (ФМ) для кріоконсервування клітинних суспензій. Було вивчено вплив наночастинок на процес низькотемпературної кристалізації середовищ різного складу, а також процес взаємодії наночастин з клітинами. Визначено, що присутність частин ФМ в сольовому та сахарозовмісному середовищах приводить до збільшення температури кристалізації розчинів. Також було з’ясовано, що частини ФМ, з одного боку, зв’язуються з плазматичною мембраною клітин, а з другого – проникають в клітину і зв’язуються з внутрішньоклітинними структурами, що потенційно може бути основою для розробки нових протоколів заморожування та відігрівання клітинних суспензій.

Potential possibilities of using ferromagnetic nanoparticles for cryopreservation of cell suspensions have been analyzed. The effect of nanoparticles on low-temperature crystallization of the media of various compositions, as well as the interaction of nanoparticles with cells has been studied. The presence of ferromagnetic (FM) particles in saline and sucrose-containing media has been established to result in the rise of crystallization temperature of the solutions. In addition, the FM particles have been revealed, from one hand, to be bound with cell plasma membrane and, from another, they penetrate into a cell being bound with intracellular structures that potentially may serve as the base for developing novel freezing and thawing protocols for cell suspensions.