Genes & CellsGenes & CellsГены и КлеткиGenes and Cells2313-18292500-2562Human Stem Cells Institute12158110.23868/gc121581ArticlesСтатьиPolymer-stabilised magnetic nanoparticles do not affect the viability of magnetically-functionalised cellsПолимер-стабилизированные магнитные наночастицыне оказывают токсического воздействияна магнитно-функционализированные клеткиDzamukovaM RДзамуковаМ Р

Кazan (Volga region) Federal University, Kazan

Казанский (Приволжский) федеральный университет, Казань

NaumenkoE AНауменкоЕ А

Кazan (Volga region) Federal University, Kazan

Казанский (Приволжский) федеральный университет, Казань

ZakirovaE YЗакироваЕ Ю

Federal Center of Toxicological, Radiological and Biological Safety, Kazan3 Republican

Федеральный центр токсикологической, радиационной и биологической безопасности, Казань

DzamukovR AДзамуковР А

Republican Clinical Hospital, Kazan

Республиканская клиническая больница, Казань

ShilyaginP AШилягинП А

Institute of Applied Physics RAS, Nizhny Novgorod

Институт прикладной физики РАН, Нижний Новгород

IlinskayaO NИльинскаяО Н

Кazan (Volga region) Federal University, Kazan

Казанский (Приволжский) федеральный университет, Казань

FakhrullinR FФахруллинР Ф

Кazan (Volga region) Federal University, Kazan

Казанский (Приволжский) федеральный университет, Казань

Кazan (Volga region) Federal University, KazanКазанский (Приволжский) федеральный университет, КазаньFederal Center of Toxicological, Radiological and Biological Safety, Kazan3 RepublicanФедеральный центр токсикологической, радиационной и биологической безопасности, КазаньRepublican Clinical Hospital, KazanРеспубликанская клиническая больница, КазаньInstitute of Applied Physics RAS, Nizhny NovgorodИнститут прикладной физики РАН, Нижний Новгород1509201273NO3 (2012)№3 (2012)525611012023Copyright ©; 2012, Eco-VectorCopyright ©; 2012, Эко-Вектор2012Eco-VectorЭко-Векторhttps://genescells.ru/2313-1829/article/view/121581

Here we report the synthesis of (poly)allylamine-coated superparamagnetic iron oxide nanoparticles for the surface modification of living cells. Magnetic functionalisation of cow embryonic lung cells did not affect the viability of the coated cells, confluent monolayer formation and proliferation, as demonstrated using fluorescence and white light microscopy, flow cytometry and MTT assay. Functionalised cells were magnetically responsive. We believe that the single-step approach described here is a novel and potentially promising way to functionalise mammal cells with magnetic nanoparticles for the subsequent applications in cell therapy, directed cells delivery and spatial positioning in tissue engineering.

В работе проведён синтез суперпарамагнитных наночастиц оксида железа, стабилизированных полиаллиламин гидрохлоридом, с целью их использования для модификации клеточной поверхности. Магнетизация клеток лёгкого эмбриона коровы не влияла на их жизнеспособность, формирование монослоя и пролиферативную активность, что было подтверждено с применением флуоресцентной и светлопольной микроскопии, проточной цитометрии и теста с бромидом метилтиазолтетразолия. Модифицированные клетки проявляли способность к перемещению под действием постоянного магнитного поля. Описанный одностадийный метод модификации клеточной поверхности является принципиально новым и перспективным подходом к функционализации клеток млекопитающих в клеточной терапии для адресной доставки клеток в орган-мишень и тканевой инженерии для пространственной организации клеток.

iron oxide superparamagnetic nanoparticlescytotoxicitycow embryonic lung cellsсуперпарамагнитные наночастицы оксида железацитотоксичностьклетки лёгкого эмбриона коровы)Duguet E., Vasseur S., Mornet S et al. Magnetic nanoparticles and their applications in medicine. Nanomedicine 2006; 2: 157-68.Gupta A.K., Naregalkar R.R., Vaidya V.D. et al. Recent advances on surface engineering of magnetic iron oxide nanoparticles and their biomedical applications. Nanomedicine 2007; 2: 23-39.Jennifer M.J., Richards M.D. Catherine A.S et al. In Vivo mononuclear cell tracking using superparamagnetic particles of iron oxide. Circ. Cardiovasc. Imaging. 2012; 5: 509-17.L'azou B., Jorly J., On D. et al. In vitro effects of nanoparticles on renal cells. Part Fibre Toxicol. 2008; 19: 5-22.Dzamukova М.R., Zamaleeva A.I., Ishmuchametova D.G. et al. A direct technique for magnetic functionalization of living human cells. Langmuir 2011; 27: 14386-93.Xie J., Wang G., Niu J. and et. al. Human serum albumin coated iron oxide nanoparticles for efficient cell labeling. Chem. Commun. 2010; 46: 433-35.Hu F., Neoh K., Cen L. et al. Cellular response to magnetic nanoparticles "PEGylated" via surface-initiated atom transfer radical polymerization. Biomacromolecules 2006; 7: 809-16.Soenen S.J, Illyes E., Vercauteren D. et al. The role of nanoparticle concentration-dependent induction of cellular stress in the internalization of non-toxic cationic magnetoliposomes. Biomaterials 2009; 30: 6803-13.Medley C.D., Bamrungsap S., Tan W. et al. Aptamer-conjugated nanoparticles for cancer cell detection. Anal. Chem. 2011; 624: 727-34.Breeuwer P., Drocourt J.L., Bunschoten N. et al. Characterization of uptake and hydrolysis of fluorescein diacetate and carboxyfluorescein diacetate by intracellular esterases in Saccharomyces cerevisiae, which result in accumulation of fluorescent product. Appl. Environ. Microbiol. 1995; 61:1614-19.Creixell M., Herrera A.P., Ayala V. et al. Preparation of EGF conjugated magnetic nanoparticles and their internalization into EGFR overexpressing cancer cells. Magn. Magn. Mater. 2010; 322: 2244-50.Fakhrullin R. F., Garcia-Alonso J., Paunov V.N. A direct technique for preparation of magnetically functionalised living yeast cell. Soft Matter. 2010; 6: 391-97.