Genes & CellsGenes & CellsГены и КлеткиGenes and Cells2313-18292500-2562Human Stem Cells Institute12163410.23868/gc121634ArticlesСтатьиPreparation and reversible aggregation of human cells encased in biocompatible polysaccharide shellПолучение и обратимая агрегация клеток человека,включенных в биосовместимую полисахариднуюоболочкуMukhamadeeva,R AМухамадееваР А

Kazan (Volga Region) Federal University, Kazan

Казанский (Приволжский) федеральный университет, Казань

Mavlyutova,I IМавлютоваИ И

Kazan (Volga Region) Federal University, Kazan

Казанский (Приволжский) федеральный университет, Казань

BondarO VБондарьО В

Kazan (Volga Region) Federal University, Kazan

Казанский (Приволжский) федеральный университет, Казань

Kazan (Volga Region) Federal University, KazanКазанский (Приволжский) федеральный университет, Казань1509201273NO3 (2012)№3 (2012)12112411012023Copyright ©; 2012, Eco-VectorCopyright ©; 2012, Эко-Вектор2012Eco-VectorЭко-Векторhttps://genescells.ru/2313-1829/article/view/121634

A deposition of cationic (chitosan) and anionic (alginic acid) polysaccharides onto the surface of normal and cancer human cells was studied with the use of dynamic light scattering. A method for preparation of multilayer polymeric shell by means of electrostatic adsorption of polysaccharides onto cell plasma membrane has been proposed. According to confocal microscopy, the polymeric shell evenly covers the cell and is 1-5 μm in thickness. Under experimental conditions, the modification with polysaccharides inhibits human skin fibroblasts growth but does not exhibit cytotoxicity to HeLa cells. We developed an approach to controllable and reversible aggregation of modified cells by their cross-linking in the presence of calcium ion. Resulting aggregates have spherical shape and the size of 100-500 μm. Proposed approaches and methods represent an alternative to cell microencapsulation technique and are of interest for the development of three-dimensional cell models and their delivery in vivo.

Методом динамического рассеяния света исследованы процессы осаждения катионного (хитозана) и анионного (альгиновой кислоты) полисахаридов на поверхности нормальных и опухолевых клеток человека. Предложен способ формирования многослойной полимерной оболочки, образуемой путем электростатической адсорбции полисахаридов на поверхности плазмалеммы клеток. По данным конфокальной микроскопии полимерная оболочка равномерно покрывает клетки и имеет толщину в 1-5 мкм. В условиях эксперимента модификация полисахаридами угнетает жизнеспособность фибробластов кожи человека, но не проявляет цитотоксичности для клеток HeLa. Предложен подход к контролируемой и обратимой агрегации модифицированных клеток путем их кросс-сшивки ионами кальция. Образующиеся при этом многоклеточные агрегаты имеют сферическую форму и размер от 100 до 500 мкм. Предложенные подходы и методы являются альтернативой микроинкапсуляции клеток и представляют интерес для создания трехмерных моделей клеток и технологий их доставки in vivo.

cell microencapsulationpolysaccharidesplasma membranecell spheroidstissue engineeringмикроинкапсуляция клетокполисахаридыплазматическая мембранаклеточные сфероидытканевая инженерияBarry F.P., Murphy J.M. Mesenchymal stem cells: clinical applications and biological characterization. Int. J. Biochem. Cell. Biol. 2004; 36(ΙV): 568-84.Woodley D.T., Remington J., Huang Y. et al. Intravenously injected human fibroblasts home to skin wounds, deliver type VII collagen, and promote wound healing. Mol. Ther. 2007; 15(ΙΙΙ): 628-35.Koizumi N., Inatomi T., Suzuki T. et al. Cultivated corneal epithelial stem cell transplantation in ocular surface disorders. Ophthalmology 2001; 108: 1569-74.Weidner N., Blesch A., Grill R.J. et al. Nerve growth factor - hypersecreting Schwann cell grafts augment and guide spinal cord axonal growth and remyelinate central nervous system axons in a phenotypically appropriate manner that correlates with expression ofL1. J. Comparative Neurology 1999; 413: 495-506.Silva G.V., Litovsky S., Assad J.A.R. et al. Mesenchymal stem cells differentiate into an endothelial phenotype, enhance vascular density, and improve heart function in a canine chronic ischemia model. Circulation 2005; 111: 150-6.Kondo M., Wagers A.J., Manz M.G. et al. Biology of hematopoietic stem cells and progenitors: implications for clinical application. Annu. Rev. Immunol. 2003; 21: 759-806.Habib M., Shapira-Schweitzer K., Caspi O. et al. A combined cell therapy and in-situ tissue-engineering approach for myocardial repair. Biomaterials 2011; 32: 7514-23.Chan B.P., Hui T.Y., Yeung C.W. et al. Self-assembled collagenhuman mesenchymal stem cell microspheres for regenerative medicine. Biomaterials 2007; 28: 4652-66.Murua A., Portero A., Orive G. et al. Cell microencapsulation technology: towards clinical application. Control Release 2008; 132: 76-83.Veerabadran N.G., Goli P.L., Stewart-Clark S.S. et al. Nanoencapsulation of stem cells within polyelectrolyte multilayer shells. Macromol. Biosci. 2007; 7: 877-82.Borisenko G.G., Zaitseva M.A., Chuvilin A.N. et al. DNA modification of live cell surface. Nucleic. Acids. Res. 2009; 37(ΙV): e28.Baruch L., Machluf M. Alginate-chitosan complex coacervation for cell encapsulation: effect on mechanical properties and on longterm viability. Biopolymers 2006; 82(VΙ): 570-9.Бондарь О.В., Сайфуллина Д.В., Мавлютова И.И. и др. Мониторинг дзета-потенциала клеток человека при снижении их жизнеспособности и взаимодействии с полимерами. Acta Naturae. 2012; 4(Ι(XΙΙ)): 99-102.Сайфуллина Д.В., Шахмаева И.И., Бондарь О.В. и др. При- менение электроаналитических методов для характеристики кле- ток человека. Клеточная трансплантология и тканевая инженерия 2012; 7(Ι(ΙΙΙ)): 86-91.