Ольга Васильевна Ямскова
Москва
Moscow
Краснов Михаил Сергеевич - научный сотрудник лаборатории криохимии биополимеров.
119991, Москва, ул. Вавилова, 28. Тел. (499) 135-64-92
Moscow
Егор Владимирович Сидорский
Москва
Moscow
Владимир Иосифович Лозинский
Москва
Moscow
Задача доставки биологически активных веществ в определенные положения в организме человека и животного является актуальной в настоящее время, для ее решения авторами настоящей публикации был разработан носитель биологически активных веществ с замедленным высвобождением вещества, представляющий собой альбуминовый криогель, полученный методом криоструктурирования, и проведено его тестирование на модели огранного культивирования заднего отдела глаза тритона.
Цель работы – изучение эффективности пористого криогеля, полученного путем криоструктурирования из альбумина и нагруженного биорегулятором из склеры глаза быка в различных количествах, в поддержании целостности тканей глаза и сохранности фибробластов тритонов Pleurodeles waltl на модели органного культивирования.
Материалы и методы. Альбуминовые губки получали в присутствии денатурирующего агента при температурах –15, –17,5 и –20 °C, концентрациях альбумина 40, 50 и 60 мг/мл в криостате и определяли их модуль упругости. Ткани глаз изолировали у взрослых половозрелых тритонов Pleurodeles waltl обоего пола, задний сектор каждого глаза помещали на губчатый образец альбуминового криогеля в пенициллиновые флаконы, закрывали и ставили в термостат. По окончании культивирования образцы фиксировали, промывали, обезвоживали, заливали в парафин и делали парафиновые срезы с последующим окрашиванием. Для просмотра гистологических срезов использовали микроскоп Leica (Германия) с фотокамерой Olympus DP70 (Япония). Оценку количества фибробластов на гистологических срезах осуществляли по программе ImageJ.
Результаты. Для эксперимента органного культивирования был выбран криогель с концентрацией исходного раствора альбумина 50 мг/мл, полученный при температуре –20 °С с модулем упругости 4,50 кПа. Согласно результатам гистологических исследований, целостность тканей глаза поддерживается в эксперименте при нагрузке альбуминовой подложки биорегулятором в дозах 2,46 × 10–5, 2,46 × 10–7, 2,46 × 10–9, 2,46 × 10–13, 2,46 × 10–15 мкг, причем статистически значимая разница для данных по количеству фибробластов на единицу площади в склере частично коррелирует с качественным состоянием самих тканей заднего отдела глаза, наилучший результат по сравнению с контролем показали группы, где доза биорегулятора из склеры составила 2,46 × 10–7, 2,46 × 10–9 и 2,46 × 10–15 мкг. Выводы. Полученные результаты свидетельствуют об эффективности альбуминовой подложки в качестве носителя с сорбированным на ней биорегулятором (дозы 2,46 × 10–5, 2,46 × 10–7, 2,46 × 10–9, 2,46 × 10–13, 2,46 × 10–15 мкг) в поддержании целостности тканей глаза и сохранности фибробластов тритонов Pleurodeles waltl, и показывают эффективность применения альбуминового криогеля в качестве носителя для замедленного высвобождения биологически активных веществ.
Delivering bioactive substances to certain spots in the human and animal body is a crucial task. To address this problem, we have developed a delayed-release bioactive substance carrier – an albumin-based cryogel obtained by cryostructuring. It was tested on an organotypic culture model of the posterior eye segment of a newt.
Objective: to study the effectiveness of porous albumin-based cryogel obtained by cryostructuring and loaded with a bioregulator isolated from bovine sclera in different quantities in maintaining eye tissue integrity and preserving Iberian ribbed newt fibroblasts on an organotypic culture model.
Materials and methods. Albumin sponges were obtained after being denatured at temperatures –15 °C, –17.5 °C, and –20 °C, with albumin levels 40 mg/mL, 50 mg/mL, and 60 mg/mL in a thermostatic cooler. Their modulus of elasticity was measured. Eye tissues were isolated from adult sexually mature Iberian ribbed newts of both sexes. The posterior segment of each eye was placed on a sponge sample of albumin cryogel in penicillin vials, sealed and placed in a thermostat. At the end of cultivation, the samples were fixed, washed, dehydrated, and embedded in paraffin. Paraffin sections were made, followed by staining. A Leica microscope (Germany) with an Olympus DP70 camera (Japan) was used to view histological sections. Fibroblast count in the histological sections was estimated using the ImageJ program.
Results. Cryogel with initial albumin solution levels of 50 mg/mL obtained at –20 °C with 4.50 kPa elastic modulus, was chosen for the organ culture experiment. Histological studies showed that eye tissue integrity was maintained in the experiment when albumin-based scaffold was loaded with the bioregulator at doses of 2.46 × 10–5, 2.46 × 10–7, 2.46 × 10–9, 2.46 × 10–13, 2.46 × 10–15 μg. Moreover, the statistically significant difference for fibroblast count per unit area in the sclera partially correlates with the qualitative state of the posterior eye tissue itself. Groups where bioregulator isolated from the sclera had a dose of 2.46 × 10–7, 2.46 × 10–9 and 2.46 × 10–15 μg, showed the best result as compared with the control group.
Conclusion. Albumin-based scaffold as a carrier with a bioregulator adsorbed on it (doses of 2.46 × 10–5, 2.46 × 10–7, 2.46 × 10–9, 2.46 × 10–13, 2.46 × 10–15 μg) is effective in maintaining eye tissue integrity and preserving Iberian ribbed newt fibroblasts. Albumin cryogen is an effective carrier for delayed release of bioactive substances.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.