🔍 Поиск готовых работ

🔍 Поиск работ

Тестирование функциональной активности клеток моноцитарного ряда in vitro

Работа №26212

Тип работы

Бакалаврская работа

Предмет

биология

Объем работы27
Год сдачи2017
Стоимость4900 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
606
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


ВВЕДЕНИЕ 3
ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ 6
1 Обзор литературы 6
1.1 Наночастицы и наноматериалы - использование в биологии и
медицине 6
1.2 Биологические эффекты наночастиц 14
2 Объекты и методы исследования 19
2.1 Объекты исследования 19
2.2 Методы исследования 19
2.2.1 Метод выделения и культивирования моноцитов и эритроцитов 19
2.2.2 Метод оценки жизнеспособности клеток (МТТ-тест) 20
2.2.3 Методы электронно-микроскопического исследования
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


В настоящее время наночастицы и наноматериалы широко используются в различных медицинских технологиях: «drug delivery», тераностике, биоинжиниринге тканей и органов. Однако, использование наноматериалов в регенеративных технологиях, диагностике и адресной терапии осложняется цитотоксическими эффектами наноматериалов [1].
Наряду с цитотоксичностью (одним из основных «побочных» эффектов наноматериалов) очень серьезную опасность может представлять активация наночастицами и наноструктурированными материалами систем нерецепторного сигналинга и его эффекторных мишеней. Рецептор- независимый сигналинг - механо-химическая трансляция сигнала, зависящая от кривизны биомембраны. Физические силы, которые возникают в плазматической мембране в процессе интернализации частиц запускают наноразмерные деформации мембраны, которые затем транслируются в химический сигнал, активирующий каскад трансдукции. С системами нерецепторного сигналинга могут быть связаны неоднозначные эффекты наночастиц на липидный метаболизм, процессы дифференцировки и пролиферации клеток [1, 2, 3, 4, 5].
Наконец, биологические эффекты наноматериалов (в частности, их цитотоксичность) могут в значительной степени модифицироваться через формирование белковой «короны»: сорбции различных белков на поверхности наночастиц. Особенности белковой короны определяют пути интернализации, системы внутриклеточного сигналинга и эффекторные мишени: системы липидного метаболизма, окислительно-восстановительного гомеостаза, провоспалительных и антивоспалительных реакций [6, 8, 9, 11].
Цитотоксичность, нерецепторный сигналинг, формирование белковой короны лежат в основе неопределенности «побочных» эффектов наноматериалов и снижают их эффективность как терапевтических агентов и биоимплантов [4, 5, 7].
Это определяет востребованность систем эффективной оценки биологической активности наноматериалов in vitro, которые позволяют отбирать наиболее «безопасные» варианты нанокомпозитов и использовать их для дальнейшего функционального инжиниринга.
Кратковременная культура моноцитов (выделенных из периферической крови), как система скрининга наноматериалов, представляется наиболее оптимальным, биологически «оправданным» вариантом. Клиренс наночастиц, процессы биодеградации имплантов на основе нанокомпозитов in vivo зависят от функциональной активности системы моноцитов-макрофагов. Более того, простая хорошо воспроизводимая процедура выделения в перспективе позволяет использовать кратковременную культуру моноцитов для оценки индивидуальных особенностей биологических эффектов наноматериалов. Это тем более актуально потому, что функциональная активность моноцитов- макрофагов (например, соотношение фенотипов М1 и М2) in vitro значительно варьирует у разных доноров [4, 8, 10].
Как правило, в системах скрининга in vitro оценивается влияние исследуемых факторов на некоторые интегральные параметры: жизнеспособность и морфологию клеток. Анализ небольшой группы интегральных параметров вполне достаточен для решения конкретных промежуточных задач и выбора наиболее перспективной группы наноматериалов для дальнейшей функционализации.
В связи с этим изучали возможность использования кратковременной культуры моноцитов для оценки in vitro влияния различных типов биополимерных наноматериалов на жизнеспособность и морфологию клеток.
Целью работы было изучение влияния наноалмазов (НА) и фуллеренов (Ф) на структурно-функциональные особенности моноцитов и эритроцитов в условиях кратковременного культивирования in vitro.
Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:
1. Выделение и культивирование моноцитов и эритроцитов in vitro в стандартных условиях и в присутствии наночастиц.
2. Оценка жизнеспособности клеток в различных условиях культивирования.
3. Изучение морфологии клеток в различных условиях культивирования.


Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании работ!
ДИПЛОМНЫЕ МАГИСТЕРСКИЕ ДИССЕРТАЦИИ
КУРСОВЫЕ СТАТЬИ ВКР

1. Galic, M. Force-control at cellular membranes / M. Galic, I. Begemann, A. Viplav, M. Matis // Bioarchitecture. - 2014. - № 4(4-5). - P. 164-168
2. Bharde, A. Magnetic nanoparticles as mediators of ligand-free activation of EGFR signaling / A. Bharde [et al.] // Public Library of Science One. - 2013. - № 8(7): e68879
3. Lee, J.H. Magnetic nanoparticles for ultrafast mechanical control of inner ear hair cells / J.H. Lee [et al.] // American Chemical Society Nano. - 2014. - № 8(7) - P. 6590-6598
4. Curtis, A.S. Epigenesis: roles of nanotopography, nanoforces and nanovibration. / A.S. Curtis, P.M. Tsimbouri // Expert Review of Medical Devices. -
2014. - № 11(4). - P. 417-423
5. Henstock, J. Controlled mechanotransduction in therapeutic MSCs: can remotely controlled magnetic nanoparticles regenerate bones / J. Henstock, A. Haj // Regenerative Medicine. - 2015. - № 10(4) - P. 377-380
6. Henstock, J. Remotely activated mechanotransduction via magnetic nanoparticles promotes mineralization synergistically with bone morphogenetic protein 2: applications for injectable cell therapy / J. Henstock [et al.] // Stem Cells Translational Medicine. - 2014. - № 3(11) - P. 1363-1374
7. Kilinc, D. Bio-nano-magnetic materials for localized mechanochemical stimulation of cell growth and death / D. Kilinc, C.L. Dennis, G.U. Lee // Advanced Materials. - 2016. - doi: 10.1002/adma.201504845
8. Fleischer, C.C. Nanoparticle-cell interactions: molecular structure of the protein corona and cellular outcomes / C.C. Fleischer, C.K. Payne // Accounts of Chemical Research. - 2014. - № 47(8). - P. 2651-2659
9. Mortimer, G.M. Cryptic epitopes of albumin determine mononuclear phagocyte system clearance of nanomaterials / G.M. Mortimer [et al.] // American Chemical Society Nano. - 2014. - № 8(4) - P. 3357-3366
10. Hata, K. Evaluation of silica nanoparticle binding to major human blood proteins / K. Hata [et al.] // Nanoscale Research Letters. - 2014. - № 9(1) - P. 2493
11. Shannahan, J.H. A hyperspectral and toxicological analysis of protein corona impact on silver nanoparticle properties, intracellular modifications, and macrophage activation / J.H. Shannahan, R. Podila, J.M. Brown // International Journal of Nanomedicine. - 2015. - № 10 - P. 6509-6521
12. Matczuk, M. Speciation of metal-based nanomaterials in human serum characterized by capillary electrophoresis coupled to ICP-MS: a case study of gold nanoparticles / M. Matczuk [et al.] // Metallomics. - 2015. - № 7(9) - P. 1364-1370
13. Di Silvio, D. Effect of protein corona magnetite nanoparticles derived from bread in vitro digestion on Caco-2 cells morphology and uptake. / D. Di Silvio [et al.] // International Journal of Biochemistry and Cell Biology. - 2015. - S1357-2725
14. Zanganeh, S. Protein corona: opportunities and challenges / S. Zanganeh [et al.] // International Journal of Biochemistry and Cell Biology. - 2016. - S1357- 2725
15. Polyak, B. How can we predict behavior of nanoparticles in vivo / B. Polyak, B. Cordovez // Nanomedicine. - 2016. - doi:10.2217/nnm.15.192
16. Berridge, M. Characterization of the cellular reduction of 3-(4,5-
dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT): subcellular
localization, substrate dependence, and involvement of mitochondrial electron transport in MTT reduction / M. Berridge, A. Tan // Archives of biochemistry and biophysics. - 1993. - № 303 (2). - P. 474-482.
17. Berridge, M. The biochemical and cellular basis of cell proliferation assays that use tetrazolium salts / M. Berridge, A. Tan, K. McCoy, R. Wang // Biochemica. - 1996. - № 4. - P. 14-19
18. Brown, S. Monocyte-derived dendritic cells from chronic myeloid leukaemia have abnormal maturation and cytoskeletal function that is associated with defective localisation and signalling by normal ABL1 protein / S. Brown [et al.] // European journal of haematology. - 2014. - № 93(7). - P. 96-102
19. Chalkiadaki, G. PKCa/JNK signaling pathway inducing actin cytoskeleton changes / G. Chalkiadaki [et al.] // Cancer Letter. - 2011. - № 312(2). - P. 235-244
20. Chalkiadaki, G. Heparin plays a key regulatory role via a p53/FAK- dependent signaling in melanoma cell adhesion and migration / G. Chalkiadaki [et al.] // IUBMB Life. - 2011. - № 63(2). - P. 109-119
21. Di Cosmo-Ponticello, C.J. MIF inhibits monocytic movement through a non-canonical receptor and disruption of temporal Rho GTPase activities in U-937 cells. / C.J. Di Cosmo-Ponticello [et al.] // Cytokine. - 2014. - № 69(1). - P. 47-55
22. Echarri, A. Caveolae - mechanosensitive membrane invaginations linked to actin filaments / A. Echarri, M.A. Del Pozo // Journal of Cell Science. - 2015. - № 128(15). - P. 2747-2758
23. Farokhzad, O.C. Nanomedicine: Developing smarter therapeutic and diagnostic modalities / O.C. Farokhzad, R. Langer // Advanced drug delivery reviews. - 2006. - № 58(14). - P. 1456-1459
24. Gomez, T.S. T cell activation and the cytoskeleton: you can't have one without the other / T.S. Gomez, D.D. Billadeau // Advances in immunology. - 2008. - № 97. - P. 1-64
25. Khalili, F. J. A Review of molecular mechanisms involved in toxicity of nanoparticles / F.J. Khalili, S. Jafari, M.A. Eghbal // Advanced pharmaceutical bulletin. - 2015. - № 5(4) - P. 447-454
26. Klotzsch, E. Do mechanical forces contribute to nanoscale membrane organisation in T cells? / E. Klotzsch [et al.] // Biochimica et biophysica. _- 2015. - № 1853(4) - P. 822-829
27. Marshall, N.J. A critical assessment of the use of microculture tetrazolium assays to measure cell growth and function / N.J. Marshall [et al.] // Growth Regulation. _- 1995. - № 5(2) - P. 69-84
28. Mikolajczyk, T.P. Heterogeneity of peripheral blood monocytes, endothelial dysfunction and subclinical atherosclerosis in patients with systemic lupus erythematosus / T.P. Mikolajczyk [et al.] // Lupus. _- 2016. - № 25(1) - P. 18¬27
29. Parameswaran, S. Scanning electron microscopy preparation protocol for differentiated stem cells / S. Parameswaran, R.S. Verma // Analytical biochemistry. _-
2011. - № 416(2) - P. 186-190
30. Recalde, H.R. A simple method of obtaining monocytes in suspension / H.R. Recalde // Journal of Immunological Methods. - 1984. - № 69(1) - P. 71-77
31. Safi, W. Differentiation of human CD14+ monocytes: an experimental investigation of the optimal culture medium and evidence of a lack of differentiation along the endothelial line / W. Safi [et al.] // Experimental and molecular medicine. _- 2016. - № 48:e227 - doi: 10.1038/emm.2016.11.
32. Shishatskaya, E.I. Investigation in vivo of films made of resorbable polyhydroxyalkanoates with different composition: tissue reaction and kinetics of biodestruction / E.I. Shishatskaya, [et al.] // Cell transplantation and tissue engineering. _- 2012. - № 7 - P. 73-80
33. Stansfield, B.K. Clinical significance of monocyte heterogeneity / B.K. Stansfield, D.A. Ingram // Clinical and Translational Medicine. - 2015. - doi: 10.1186/s40169-014-0040-3
34. Valappil S.P. Biomedical applications of polyhydroxyalkanoates, an overview of animal testing and in vivo responses / S.P. Valappil [et al.] // Expert Rev. Med. Devices. _- 2006. - № 3(6) - P. 854-868
35. Williams, S.F. PHA applications: addressing the price performance, issue I / S.F. Williams [et al.] // Tissue engineering International Journal of Biological Macromolecules. _- 1999. - № 25 - P. 111-121
36. Chen, K.L. Nanoparticles meet cell membranes: probing nonspecific interactions using model membranes / K.L. Chen, G.D. Bothun // Environmental Science and Technology. - 2014. - № 48(2) - P. 873-880
37. Кирошка, В.В. Синтез, биологичекая активность и цитотоксичность нанопорошков на основе Fe3O4 / В.В. Кирошка [и др.] // Наносистемы, наноматериалы, нанотехнологии. - 2010. - Т.8, № 4 - С. 873-880
38. Беленков, Е.А. Наноалмазы и родственные углеродные наноматериалы : науч.изд. / Е.А. Беленков, В.В. Ивановская, А.Л. Ивановский. - Екатеринбург : Компьютерное моделирование, 2008. - 169с.
39. Нещадим, Д.В. Исследование влияния наноразмерных алмазных частиц на функциональный статус макрофагов in vitro : дис. . канд. биол. наук : 03.03.04 / Дмитрий Владимирович Нещадим. - Новосибирск, 2015. - 136 с.
40. Подлегаева, Л.Н. Свойства наночастиц серебра, полученных восстановлением из растворов и термическим напылением в вакууме / Л.Н. Подлегаева [и др.] // Ползуновский вестник. - 2009. - № 3 - С. 376-380
41. Adams, R. L. P. Cell culture for biochemists / R. L. P Adams. - Glasgow : Biomedical Press, 1983. - 263 c.
42. Нанотехнологии и наноматериалы : учеб. пособие / Н.А. Азаренков [и др.]. - Харьков, 2009. - 69 с.
43. Горюнов, А.С. Морфология и агрегация эритроцитов в нанодисперсиях углерода / А.С. Горюнов [и др.] // Труды Карельского научного центра РАН. - 2009. - № 3 - С. 30-37

Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.




©2025 Cервис помощи студентам в выполнении работ
.