ОБЛУЧЕНИЕ МЕЗЕНХИМАЛЬНЫХ СТВОЛОВЫХ КЛЕТОК АРГОНОВОЙ ПЛАЗМЕННОЙ СТРУЕЙ С РАЗЛИЧНОЙ ПРИМЕСЬЮ КИСЛОРОДА

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Представлены результаты экспериментов по использованию струи низкотемпературной плазмы (НТП) для активации питательной жидкой среды αMEM, в которой находились мезенхимальные стволовые клетки (МСК), выделенные из костного мозга крыс Wistar. Струя НТП создавалась аксиально-симметричным барьерным разрядом с тонким стержневым электродом, расположенным внутри кварцевой трубки вдоль ее оси. Трубка продувалась аргоном со скоростью потока на выходе трубки около 25 м/с. Исследовались условия, в которых НТП активация αMEM среды может ускорять пролиферацию МСК. Оказалось, что конечный эффект воздействия активированной жидкой среды на клетки сильно зависит от чистоты аргона, используемого для формирования плазменной струи. Наличие малой примеси кислорода в аргоне на уровне 700 ppm приводит к формированию в разряде и в плазменной струе активных форм кислорода, а также озона с достаточно высокой концентрацией. Озон, поставляемый струей в жидкую среду, хорошо в ней растворяется, и, как сильный окислитель, может губительно воздействовать на стволовые клетки. Приводятся результаты по различию состава активных частиц в плазменных струях в чистом аргоне и в аргоне с малой примесью кислорода, а также результаты микробиологических исследований по воздействию двух типов плазменных струй на мезенхимальные стволовые клетки.

Об авторах

А. Е. Захарченко

НИЦ эпидемиологии и микробиологии им Н.Ф. Гамалеи

Москва, Россия

П. А. Домнин

НИЦ эпидемиологии и микробиологии им Н.Ф. Гамалеи

Москва, Россия

Е. В. Калинин

НИЦ эпидемиологии и микробиологии им Н.Ф. Гамалеи

Москва, Россия

А. Г. Грошева

НИЦ эпидемиологии и микробиологии им Н.Ф. Гамалеи

Москва, Россия

А. В. Петряков

ГНЦ РФ “Троицкий институт инновационных и термоядерных исследований”

Email: petryakov@triniti.ru
Москва, Троицк, Россия

М. А. Медведев

НИЦ эпидемиологии и микробиологии им Н.Ф. Гамалеи; ГНЦ РФ “Троицкий институт инновационных и термоядерных исследований”

Москва, Россия; Москва, Троицк, Россия

Е. А. Фефелова

НИЦ эпидемиологии и микробиологии им Н.Ф. Гамалеи

Москва, Россия

K. Hajisharifi

Kharazmi University

Tehran, Iran

E. Heydari

Kharazmi University

Tehran, Iran

H. Mehdian

Kharazmi University

Tehran, Iran

E. Robert

Kharazmi University

Tehran, Iran

A. Stancampiano

Universite´ d’Orle´ans

Orle´ans, UMR 7344 GREMI, CNRS. France

С. А. Ермолаева

НИЦ эпидемиологии и микробиологии им Н.Ф. Гамалеи

Москва, Россия

Ю. С. Акишев

НИЦ эпидемиологии и микробиологии им Н.Ф. Гамалеи; ГНЦ РФ “Троицкий институт инновационных и термоядерных исследований”; Национальный исследовательский ядерный университет“Московский инженерно-физический институт” МИФИ

Москва, Россия; Москва, Троицк, Россия; Москва, Россия

Список литературы

  1. Герасименко М.Ю., Зайцева Т.Н., Евстигнеева И.С. // Физическая и реабилитационная медицина, медицинская реабилитация. 2019. Т. 1. С. 79. https://doi.org/10.36425/2658-6843-2019-3-79-89
  2. Laroussi M. // Frontiers Phys. 2020. V. 8. P. 74. https://doi.org/10.3389/fphy.2020.00074
  3. Thomas J.E., Stapelmann K. // Plasma. 2024. V. 7. P. 386. https://doi.org/10.3390/plasma7020022
  4. von Woedtke Th., Bekeschus S., Weltmann K.-D., Wende K. // Plasma Processes Polymers. 2025. V. 22. P. e2400255. https://doi.org/10.1002/ppap.202400255
  5. Kong M.G., Kroesen G., Morfill G., Nosenko T., Shimizu T., Van Dijk J., Zimmermann J.L. // New J. Phys. 2009. V. 11. P. 115012. https://doi.org/10.1088/1367-2630/11/11/115012
  6. van Gils C.A.J., Hofmann S., Boekema B.K.H.L., Brandenburg R., Bruggeman P.J. // J. Phys. D Appl. Phys. 2013. V. 46. P. 175203. https://doi.org/10.1088/0022-3727/46/17/175203
  7. Takamatsu T., Uehara K., Sasaki Y., Hidekazu M., Matsumura Y., Iwasawa A., Ito N., Kohno M., Azuma T., Okino A., Yousfi M. // PLoS One. 2015. V. 10(7). P. e0132381. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0132381
  8. Setsuhara Y. // Arch. Biochem. Biophys. 2016. V. 605. P. 3. https://doi.org/10.1016/j.abb.2016.04.009
  9. Lu X.P., Reuter S., Laroussi M., Liu D.W. Nonequilibrium Atmospheric Pressure Plasma Jets: Fundamentals, Diagnostics, and Medical Applications. Boca Raton: CRC Press, 2019.
  10. von Woedtke T., Emmert S., Metelmann H.-R., Rupf S., Weltmann K.-D. // Phys. Plasmas. 2020. V. 27. P. 070601. https://doi.org/10.1063/5.0008093
  11. Laroussi M., Bekeschus S., Keidar M., Bogaerts A., Fridman A., Lu X., Ostrikov K., Hori M., Stapelmann K., Miller V. et al. // IEEE Trans. Radiat. Plasma Med. Sci. 2022. V. 6. P. 127. https://doi.org/10.1109/TRPMS.2021.3135118
  12. Keidar M., Weltmann K.-D., Macheret S. // J. Appl. Phys. 2021. V. 130. P. 080401. https://doi.org/10.1063/5.0065750
  13. Ermolaeva S.A., Varfolomeev A.F., Chernukha M.Y., Yurov D.S., Vasiliev M.M., Kaminskaya A.A., Moisenovich M.M., Romanova J.M., Murashev A.N., Selezneva I.I. et al. // J. Med. Microbiol. 2011. V. 60. P. 75. https://doi.org/10.1099/jmm.0.020263-0
  14. Heinlin J., Zimmermann J.L., Zeman F., Bunk W., Isbary G., Landthaler M., Maisch T., Monetti R., Morfill G., Shimizu T., Steinbauer J., Stolz W., Karrer S. // Wound Repair Regen. 2013. V. 21. P. 800. https://doi.org/10.1111/WRR.12078
  15. Scholtz V., Pazlarovа´ J., Souskovа´c H., Khuna J., Julа´k J. // Biotechnol Adv. 2015. V. 33. P. 1108. https://doi.org/10.1016/j.biotechadv.2015.01.002
  16. Arndt S., Unger P., Berneburg M., Bosserhoff A.K., Karrer S. // J. Dermatol. Sci. 2018. V. 89. P. 181. https://doi.org/10.1016/J.JDERMSCI.2017.11.008
  17. Weishaupt C., Emmert S. // Clin. Plasma Med. 2018. V. 10. P. 16. https://doi.org/10.1016/J.CPME.2018.03.002
  18. Chailakhyan R. K., Grosheva A. G., Gerasimov Y. V., Vorob’eva N. N., Ermolaeva S. A., Sysolyatina E. V., Petryakov A.V., Akishev Y.S. // Bull. Exp. Biol. Med. 2019. V. 167. P. 182. https://doi.org/10.1007/S10517-019-04486-0
  19. Biryukov M., Semenov D., Kryachkova N., Polyakova A., Patrakova E., Troitskaya O., Milakhina E., Poletaeva J., Gugin P., Ryabchikova E. et al. // Biomolecules. 2023. V. 13. P. 1672. https://doi.org/10.3390/biom13111672
  20. Keidar M. // Phys. Plasmas. 2018. V. 25. P. 083504. https://doi.org/10.1063/1.5034355
  21. Bogaerts A., Neyts E., Gijbels R., van der Mullen J. // Spectrochimica Acta Part B. 2002. V. 57. P. 609. https://doi.org/10.1016/S0584-8547(01)00406-2
  22. Ehlbeck J., Schnabel U., Polak M., Winter J., von Woedtke Th., Brandenburg R., Von Dem Hagen T., Weltmann K.-D. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2011. V. 44. P. 13002. https://doi.org/10.1088/0022-3727/44/1/013002
  23. Laroussi M., Lu X., Keidar M. // J. Appl. Phys. 2017. V. 122. P. 020901. https://doi.org/10.1063/1.4993710
  24. Fu W., Zhang Ch., Nie C., Li X, Yan Y. // Appl. Phys. Lett. 2019. V. 114. P. 254106. https://doi.org/10.1063/1.5108538
  25. Lai M., Song S., Oshin E., Potter L., Lai N., Jiang Ch. // J. Appl. Phys. 2022. V. 131. P. 173301. https://doi.org/10.1063/5.0083568
  26. Konchekov E.M., Gudkova V.V., Burmistrov D.E., Konkova A.S., Zimina M.A., Khatueva M.D., Polyakova V.A., Stepanenko A.A., Pavlik T.I., Borzosekov V.D. et al. // Biomolecules. 2024. V. 14. P. 181. https://doi.org/10.3390/ biom14020181
  27. Lu X., Naidis G.V., Laroussi M., Reuter S., Graves D.B., Ostrikov K. // Phys. Rep. 2016. V. 630. P. 1. https://doi.org/10.1016/j.physrep.2016.03.003
  28. Швейгерт И.В., Закревский Д.Э., Милахина Е.В., Гугин П.П„ Бирюков М.М., Патракова Е.А., Троицкая О.С., Коваль О.А. // Физика плазмы. 2023. Т. 49. С. 447. https://doi.org/10.31857/S0367292122601400
  29. Швейгерт И.В., Закревский Д.Э., Милахина Е.В., Александров А.Л., Бирюков М.М., Коваль О.А. // Физика плазмы. 2023. Т. 49. С. 1178. https://doi.org/10.31857/S0367292123601042
  30. Friedenstein A.J., Chailakhjan R.K., Lalykina K.S. // Cell Tissue Kinet. 1970. V. 3. P. 393. https://doi.org/10.1111/J.1365-2184.1970.TB00347.X
  31. Bekeschus S., Kramer A., Schmidt A. // Molecules. 2021. V. 26. P. 5682. https://doi.org/10.3390/molecules26185682
  32. Barjasteh A., Kaushik N., Choi E.H., Kaushik N.K. // Int. J. Mol. Sci. 2023. V. 24. P. 16657. https://doi.org/10.3390/ijms242316657
  33. Ермаков А.М., Ермакова О.Н., Скавуляк А.Н., Маевский Е.И. // Биофизика. 2013. Т. 14. С. 802.
  34. Ермаков А.М., Знобищева А.В., Ермакова О.Н., Попов А.Л., Юнусова А.К. // Вестн. Новых Медицинских Технологий. 2016. Т. 23. С. 24.
  35. Akishev Y., Grushin M., Karalnik V., Kochetov I., Napartovich A., Trushkin N. // J. Phys.: Conf. Ser. 2010. V. 257. P. 012014. https://doi.org/10.1088/1742-6596/257/1/012014
  36. Akishev Y., Balakirev A., Grushin M., Karalnik V., Kochetov I., Napartovich A., Petryakov A., Trushkin N. // IEEE Transac. Plasma Sci. 2015. V. 43. P. 745. https://doi.org/10.1109/TPS.2014.2383618
  37. Lietz A.M., Kushner M.J. // J. Applied Phys. 2018. V. 124. P. 153303. https://doi.org/10.1063/1.5049430
  38. Van Gaens W., Iseni S., Schmidt-Bleker A., Weltmann K-D., Reuter S., Bogaerts A. // New J. Phys. 2015. V. 17. P. 033003. https://doi.org/10.1088/1367-2630/17/3/033003
  39. Klutev F.D., Schutz A., Michels A., Vadla C., Veza D., Horvatic V. // Analyst. 2016. V. 141. P. 5842. https://doi.org/10.1039/c6an01352j
  40. Эпштейн Л.А., Вольгрот И.Э. // Труды ЦАГИ. 1967. Вып. 1061. 33 с.
  41. http://www.specair-radiation.net//

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025