Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


Выделение и культивирование первичных культур клеток на клеточных носителях из полигидроксиалканоатов разного состава

Работа №20606

Тип работы

Бакалаврская работа

Предмет

биология

Объем работы23
Год сдачи2016
Стоимость5600 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
545
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 6
1.1. Тканевая инженерия 6
1.2. Биоразлагаемые матриксы из ПГА 7
ГЛАВА II. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ 13
2.1. Характеристика используемых образцов ПГА 13
2.2. Получение и характеристика матриксов 13
2.3. Выделение и культивирование нервных клеток головного мозга крысы 13
2.4. Выделение и культивирование МСК 15
2.5. Культивирование фибробластов NIH 3T3 15
2.6. Исследование жизнеспособности клеточных линий на полимерных матриксах.
2.7. Культивирование ЭНК с использованием подложек 16
2.8. Статистическая обработка результатов 17
ГЛАВА III. РЕЗУЛЬТАТЫ 16
3.1. Характеристика поверхности полученных матриксов 18
ВЫВОДЫ 38
ЛИТЕРАТУРА 39


Заболевания нервной системы являются серьезнейшей проблемой для человечества XXI века. Современный образ жизни негативно сказывается сначала именно на нервной системе, а затем нарушается работа остальных частей организма. Все заболевания нервной системы можно разделить на сосудистые, инфекционные, хронически прогрессирующие, наследственные и травматические патологии:
1. Сосудистые заболевания являются чрезвычайно распространенными и опасными. Они часто ведут к инвалидности или даже смерти больного. В эту группу входят нарушения мозгового кровообращения острого характера (инсульты) и хронически текущая сосудисто¬мозговая недостаточность, становящаяся причиной изменений со стороны мозга.
2. Инфекционные заболевания нервной системы развиваются вследствие патогенного воздействия различных вирусов, бактерий, грибков и паразитов. Страдает преимущественно головной мозг, а периферическая нервная система и спинной мозг поражаются реже. Распространенными заболеваниями этой группы являются энцефалиты, малярия, корь.
3. Хронически прогрессирующие заболевания возникают из-за специфического строения нервной системы и патогенного действия инфекций, интоксикации или обменных нарушений. Данная группа объединяет склероз, миастению и другие заболевания. Течение болезни обычно длительное, а поражение носит системный характер.
4. Наследственные заболевания нервной системы разделяют на хромосомные (клеточные) и геномные. Самым распространенным хромосомным заболеванием нервной системы является болезнь Дауна, а геномные патологии поражают чаще всего нервно¬мышечную систему.
5. Травматические повреждения нервной системы возникают вследствие травмы, ушиба или сдавливания головного, или спинного мозга.
В процессе развития заболевания, в первую очередь гибнут нервные клетки нервной системы, и это является причиной нарушения связи различных систем организма друг с другом. Причины заболеваний нервной системы можно классифицировать:
1. Различные инфекционные возбудители (грибки, паразиты, вирусы, кокки).
2. Плацентарная передача во время беременности (цитомегаловирус).
3. Ушибы, опухоли, сосудистые нарушения головного и спинного мозга.
4. Недостаточное питание, отсутствие витаминов, вследствие отравления химическими веществами.
Проблема заболеваемости очень остро стоит среди населения. Согласно статистике, около 40% трудоспособного населения России страдает от заболеваний периферической нервной системы, а в 2013 году заболевания нервной системы среди населения России составили 2364 случая, по 16,5 случаев на 1000 человек населения (согласно Федеральной службе государственной статистики).
Одним из современных способов лечения заболеваний нервной системы является тканевая инженерия - это комплекс наук, включающий в себя биологию, медицину и технические науки, изучающий создание in vitro эквивалентов тканей и органов, и использующий принцип трансплантации клеточной культуры на биосовместимом носителе.
Успехи регенеративной медицины показали возможность лечения ряда ранее неизлечимых заболеваний с помощью клеточный технологий, в том числе и заболеваний нервной системы, например, для лечения болезни Паркнсона (ScienceDaily; 2008) и восстановления периферической нервной системы (Steve Johnson; 2009)
Основным направлением регенеративной медицины является восстановление соматических органов. И если создание и трансплантация целого мозга является пока неразрешимой задачей, восстановление повреждений периферической нервной системы вполне возможно. В настоящее время исследуются разнообразные материалы, пригодные в качестве клеточных носителей для нейронов и нейроглиальных клеток, например гидрогелевые матриксы на основе полиакриловой кислоты (ПАК) (Фомина Г.А., Масгутов Р.Ф; 2007) и на основе композита хитозанф- глицерофосфат (Sungwoo Kim, Satoru K.; 2007).
Одним из подобных материалов являются полигидроксиалканоаты (ПГА) - природные полиэфиры бактериального происхождения. ПГА обладают хорошей биосовместимостью и биоразрушаемостью, а также, в зависимости от мономерного состава, большим спектром физико¬механических свойств. Известно несколько работ, в которых показана возможность культивирования нейрональных клеток на ПГА (Yu, Chen; 2009; Bian , Wang; 2008; Xu , Li; 2010; Novikova, Pettersson; 2007; Wang, Wang; 2009).
Исходя из этого, была сформулирована цель дипломной работы - получить и исследовать тканеинженерные раневые покрытия на основе полигидроксиалканоатов, исследовать влияние подложек на адгезию и пролиферацию нервных клеток, исследовать влияние ростовых факторов на пролиферацию нервных клеток.
Для достижения цели были сформулированы задачи:
1. Получить серию матриксов из 4-х компонентных полигидроксиалканоатов.
2. Отработать методики выделения и культивирования эмбриональных нервных клеток головного мозга крыс, провести сравнительное культивирование клеток с ростовыми факторами и в обычной культуральной среде.
3. Провести оценку жизнеспособности 3 клеточных линий на 4-компонентных ПГА разных составов.
4. Провести исследование влияния подложек на адгезию и пролиферацию нервных клеток, в сравнении с чистым полимером и культуральным пластиком.

Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь студентам в написании работ!


1. Получена серия матриксов из 4-х компонентных полигидроксиалканоатов.
2. Отработаны методики выделения и культивирования эмбриональных нервных клеток головного мозга крыс, проведено сравнительное культивирование пассажа клеток с ростовыми факторами и пассажа в обычной культуральной среде. По результатам исследования было показано, что ростовые факторы повышают выживаемость клеток и ускоряют процессы дифференцировки.
3. Проведена оценка жизнеспособности 3 клеточных линий на 4-компонентных ПГА разных составов. Показано, что высокопористый образец ПГА (№1) плохо поддерживает адгезию и пролиферацию всех линий клеток.
4. По результатам МТТ-теста, флуоресцентного окрашивания и электронного микроскопирования, руководствуясь степенью адгезии клеток и величиной динамики роста, были выбраны наилучшие образцы полимеров для каждой из трех линий клеток.
5. Проведено исследование влияния подложек на адгезию и пролиферацию нервных клеток, в сравнении с чистым полимером и культуральным пластиком. По результатам МТТ- теста, были сделаны выводы, что наилучшей подложкой для нервных клеток является поли- D-лизин, достигается это за счет сил электростатического притяжения. Как видно из графиков, подложку имеет смысл использовать при культивировании на чистом пластике, но при правильном выборе полимерного матрикса, подложка теряет свой смысл, так как сам матрикс будет обладать нужными свойствами подложки.



1. Yu-Zhu Bian, Yang Wang, G. Aibaidoula, Guo-Qiang Chen, Qiong Wu. Evaluation of poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyhexanoate) conduits for peripheral nerve regeneration. Biomaterials 30 (2009) 217-225.
2. Liudmila N. Novikova , Jonas Pettersson , Maria Brohlin, Mikael Wiberg, Lev N. Novikov. Biodegradable poly-b-hydroxybutyrate scaffold seeded with Schwann cells to promote spinal cord repair. Biomaterials 29 (2008) 1198e1206.
3. Lei Wang , Zhi-Hui Wang , Chong-Yang Shen , Ming-Liang You , Jian- Feng Xiao , Guo-Qiang Chen. Differentiation of human bone marrow mesenchymal stem cells grown in terpolyesters of 3-hydroxyalkanoates scaffolds into nerve cells. Biomaterials 31 (2010) 1691-1698.
4. Xian-Yi Xu, Xiao-Tao Li, Si-Wu Peng, Jian-Feng Xiao, Chao Liu , Guo Fang, Kevin C. Chen, Guo-Qiang Chen. The behaviour of neural stem cells on polyhydroxyalkanoate nanofiber scaffolds. Biomaterials 31 (2010) 3967¬3975.
5. A.C. Shivachar. Isolation and Culturing of Glial Neuronal and Neural Stem Cell Types Encapsulated in Biodegradable Peptide Hydrogel. 22.
6. П.В. Кругляков, И.Б. Соколова, Д.Г. Полынцев. Стволовые клетки дифференцированных тканей взрослого организма. 2008, Цитология.
7. R.I. Freshney. Культура животных клеток,1989,333.
8. Рукша Т.Г.,Зобова С.Н. Культивирование клеток,2009,46.
9. Sergey Fedorov. Protocols for Neural Cell Culture.2001.611.
10. Кухарчук А.Л., Радченко В.В., Сирман В.М. Стволовые клетки. 2004.505.
11. В.А. Ткачук. Стволовые клетки и регенеративная медицина. 2011.
12. К.Н. Ярыгин, В.В. Семченко. Регенеративная биология и медицина. 2015.
13. Ya-Jun Hu, Xing Wei. Biocompatibility of poly(3-hydroxybutyrate-co-3- hydroxyvalerate-co-3-hydroxyhexanoate) with bone marrow mesenchymal stem cells. Biomaterials 2009.
14. Yu Dai, Lynette Lambert. Characterisation of polyhydroxyalkanoate copolymers withcontrollable four-monomer composition. Biomaterials 2008.
1 5 . Suchada Chanprateepand, Songsri Kulpreecha. Production and
Characterization of Biodegradable Terpolymer Poly(3-Hydroxybutyrate-co- 3-Hydroxyvalerate-co-4-Hydroxybutyrate) by Alcaligenessp. Biomaterials 2005.
16. T. M. Fahima Azira, A. A. Nursolehah. Biosynthesis of Poly(3 -
hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate-co-4-hydroxybutyrate) terpolymer
byCupriavidussp. USMAA2-4through two-step cultivation process. World J Microbiol Biotechnol. 2011.
17. Hema Ramachandran, Nurhezreen Md Iqbal. Biosynthesis and Characterization of Poly (3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate-co-4- hydroxybutyrate) Terpolymer with Various Monomer Compositions by Cupriavidussp. Appl Biochem Biotechnol (2011) 164:867-877. 2011.
18. Wei Zhao, Guo-Qiang Chen. Production and characterization of
terpolyester poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate-co-3-
hydroxyhexanoate) by recombinantAeromonas hydrophila 4AK4 harboring genesphaAB. Process Biochemistry 42 (2007) 1342-1347. 2007.
19. Гомазков О.А. Нейрогенез как адаптивная функция мозга. 84. Москва. 2014


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.




©2024 Cервис помощи студентам в выполнении работ