Влияние пропиленгликоля и полиэтиленгликоля с молекулярной массой 1500 на микровязкость мембран эритроцитов

Авторы

  • Oleg A. Nardid Институт проблем криобиологии и криомедицины НАН Украины, г. Харьков
  • Yana O. Cherkashina Институт проблем криобиологии и криомедицины НАН Украины, г. Харьков
  • Leonid V. Ivanov Институт монокристаллов НАН Украины, г. Харьков
  • Eduard O. Nardid Институт проблем криобиологии и криомедицины НАН Украины, г. Харьков
  • Aleksandr N. Lyapunov Институт монокристаллов НАН Украины, г. Харьков
  • Vladimir V. Mamontov Институт проблем криобиологии и криомедицины НАН Украины, г. Харьков

DOI:

https://doi.org/10.15407/cryo26.01.035

Ключевые слова:

криопротекторы, эритроциты, мембраны, микровязкость, электронный парамагнитный резонанс, спиновые зонды

Аннотация

Ð’ работе Ñ Ð¸Ñпользованием метода Ñлектронного парамагнитного резонанÑа Ñпиновых зондов проведено Ñравнительное изучение влиÑÐ½Ð¸Ñ Ð½Ð¸Ð·ÐºÐ¾- и выÑокомолекулÑрных криозащитных вещеÑтв на микровÑзкоÑÑ‚ÑŒ мембран Ñритроцитов. Результаты иÑÑледований вращательной подвижноÑти жирнокиÑлотных Ñпиновых зондов в мембранах Ñритроцитов поÑле 5-минутной икубации ÑвидетельÑтвуют, об отÑутÑтвии значимых изменений микровÑзкоÑти мембран в 15%-ом раÑтворе пропиленгликолÑ. Показано, что введение полиÑÑ‚Ð¸Ð»ÐµÐ½Ð³Ð»Ð¸ÐºÐ¾Ð»Ñ Ñ Ð¼. м. 1500 (ПЭГ-1500) в конечной концентрации 15% в ÑуÑпензию Ñритроцитов увеличивает микровÑзкоÑÑ‚ÑŒ мембран при ÑкÑпозиции до 60 мин. Это объÑÑнÑетÑÑ Ñ‚ÐµÐ¼, что молекулы ПЭГ-1500 не проходÑÑ‚ внутрь клеток, а локализуютÑÑ Ð½Ð° поверхноÑти мембран, вызывают  торможение вращательной подвижноÑти Ñпинового зонда. Ð’ начальный период времени при таких концентрациÑÑ… ПЭГ‑1500 процеÑÑ Ð½Ð°Ñ€ÑƒÑˆÐµÐ½Ð¸Ñ Ð¶Ð¸Ð´ÐºÐ¾ÐºÑ€Ð¸ÑталличеÑкой Ñтруктуры мембран и нарушение белково-липидных взаимодейÑтвий в мембране превалирует над процеÑÑом дегидратации клеток. 

Биографии авторов

Oleg A. Nardid, Институт проблем криобиологии и криомедицины НАН Украины, г. Харьков

Отдел криобиофизики

Yana O. Cherkashina, Институт проблем криобиологии и криомедицины НАН Украины, г. Харьков

Отдел криобиофизики

Leonid V. Ivanov, Институт монокристаллов НАН Украины, г. Харьков

Department of Cryobiophysics

Eduard O. Nardid, Институт проблем криобиологии и криомедицины НАН Украины, г. Харьков

Отдел криобиофизики

Vladimir V. Mamontov, Институт проблем криобиологии и криомедицины НАН Украины, г. Харьков

Отдел криобиофизики

Библиографические ссылки

Anchordoguy T.J., Rudolph A.S., Carpenter J.F., Crowe J.H. Modes of interaction of cryoprotectants with membrane pospholipids during freezing. Cryobiology 1987; 24(4): 324–331. CrossRef

Babiychuk L.O., Grischenko V.I., Sumida S. et al., inventors. Cryopreservation method for erythrocytes. Patent of Ukraine N30888A. 2000 Dec. 15.

Baust J.G., Baust J.M., Shnayder K. et al. Biopreservation –molecular-based mitigation of the preservation challenges. Problems of Cryobiology 2008; 18(2): 163.

Belous A.M., Bondarenko V.A. Structural changes of biological membranes under cooling. Kiev: Naukova Dumka; 1982.

Belous A.M., Grischenko V.I. Cryobiology. Kiev: Naukova Dumka; 1994.

Bergelson L.D. Biological membranes: Facts and hypotheses. Moscow: Nauka; 1975.

Berliner L.J., editor. Spin labeling. Theory and applications. New York – San Francisco – London: Academic press; 1979.

Bogach P.G., Kurskiy M.D., Kucherenko N.E., Rybalchenko V.K. The structure and function of biological membranes. Kiev: Vyshcha shkola; 1981.

Farrant J., Walter C.A., Lee H. et al. Use of two-step cooling procedures to examine factors influencing cell survival following freezing and thawing. Cryоbiology 1977; 14(3): 273–286. CrossRef

Gordienko E.A., Pushkar N.S. Physical grounds of low temperature preservation of cell suspensions. Kiev: Naukova Dumka; 1994.

Gulevsky A.K., Bondarenko V.A., Belous A.M. Barrier properties of biomembranes at low temperatures. Kiev: Naukova Dumka; 1988.

Hеber U.W. Freezing injury is relation to loss of enzyme activities and protection against freezing. Cryobiology 1968; 5: 188–201. CrossRef

Lev A. A. The ion selectivity of cell membranes. Leningrad: Nauka; 1975.

Likhtenshtein G.I. Method of spin probes in molecular biology. Moscow: Nauka; 1974.

Lovelock J.E., Bishop M.W.H. Prevention of freezing damage to living cells by dimethyl sulphoxide. Nature 1959; 183: 1394–1395. CrossRef

Meryman H.T. Freezing injury and its prevention in living cells. Ann Rev Biophys Bioenrg 1974; 3(4): 341–363. CrossRef PubMed

Mezhhidov S.Kh., Nardid O.A., Moiseyev V.A. EPR spin probe method to study the permeability of red blood cells for the cryoprotectants. Biophysics 1996; 41(6): 1278–1283.

Moiseyev V.A., Mezhhidov S.Kh., Nardid O.A. Study of erythrocyte dehydration by the method of spin probe. Biofizika 1989; 34(6): 993–996.

Moiseyev V.A., Nardid O.A., Belous A.M. On a possible mechanism of the protective action of cryoprotectants. CryoLetters 1982; 3: 17–26.

Nardid O.A., Tsymbal L.V., Gulevsky A.K. Influence of cryoprotectants on the protein-lipid interactions in the membranes of red blood cells. Physical and chemical processes in cryobiological systems: Collection of scientific papers. Kharkiv; 1991: 102–106.

Nardid O.A. Intra- and intermolecular forces and their role in cryodamage and cryoprotection of biological structures [dissertation]. Kharkov; 2012.

Nardid O.A., Dyubko T.S., Soloviova A.S et al. Influence of some polyols on erythrocyte cytoskeleton proteins. Cellular & Molecular Biology Letters 1998; 3(2): 187–188.

Osetsky A.I., Gurina T.M., Kirilyuk A.L., Repin N.V. About mechanism of cryopreserved bioobject protection with multi-component cryoprotectant solutions. Problems of Cryobiology 2008; 18(2): 231.

Rozanov L.F. Kinetics of cell reactions on effect of cryopreservation factors. [Author's abstract of dissertation]. Kharkov; 1995.

Rozantsev E.G. Free iminoxyl radikals. Moscow: Khimiya; 1970.

Simione F.P. Cryopreservation manual. American Type Culture Collection (ATCC) in cooperation with Nalge Nunc International Corp; 1998.

Smolyaninova Ye.I., Pishko O.V., Lisina E.G. et al. Analysis of effect of different steps of vitrification protocol for cryopreservation with ethylene glycol-sucrose medium on 2-cell murine embryo viability. Problems of Cryobiology 2007; 17(4): 385–393.

Загрузки

Опубликован

2016-03-21

Как цитировать

Nardid, O. A., Cherkashina, Y. O., Ivanov, L. V., Nardid, E. O., Lyapunov, A. N., & Mamontov, V. V. (2016). Влияние пропиленгликоля и полиэтиленгликоля с молекулярной массой 1500 на микровязкость мембран эритроцитов. Проблемы криобиологии и криомедицины, 26(1), 35–44. https://doi.org/10.15407/cryo26.01.035

Выпуск

Том 26 № 1 (2016): Проблемы криобиологии и криомедицины

Раздел

Теоретическая и экспериментальная криобиология

Лицензия

Copyright (c) 2020 Oleg A. Nardid, Yana O. Cherkashina, Leonid V. Ivanov, Eduard O. Nardid, Aleksandr N. Lyapunov, Vladimir V. Mamontov

Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.

Авторы, публикующие в данном журнале, соглашаются со следующим:

  • Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.
  • Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договоренности, касающиеся не-эксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге), со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.
  • Авторы имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access).