The study proposes an algorithm for calculating of appreciable permeability coefficients for multicellular structures in a cryoprotectant medium using physical and mathematical model of mass transfer. The values of surface-area-to-volume ratio for L929 cells at different temperatures were determined and the thermal expansion coefficient of the surface area of cell membranes was calculated (β = 2.7 × 10-3 /°C). The osmotically inactive volume for L929 cells and their spheroids was determined. Filtration and permeability coefficients to DMSO for L929 cells and in toto spheroids were found from the dynamic curves of relative volume change. The calculated parameters are the highest for individual cells and significantly (p <0.05) decrease for cells in the spheroids with increasing depth of their location, this reduction may be stipulated by a decrease in the available surface of cells in the spheroids for the penetration of extracellular substances. Obtained in this research permeability characteristics of spheroids can be used to develop optimal cryopreservation regimens for them.
Метою роботи була стандартизація умов отримання життєздатних і функціонально повноцінних клітин у складі мультиклітинних сфероїдів (МС). Останні отримано в умовах 3D-культивування (7 діб) при висіванні фібробластів у концентраціях 1•10 5 , 2•10 5 та 5•10 5 клітин/мл. Доведено, що посівна концентрація фібробластів впливає на розмір сформованих МС, а також на життєздатність, морфологічні показники, проліферативну та адгезивну властивості клітин у їхньому складі. Максимальна використана концентрація негативно впливала на сфероїдоутворення, здатність клітин до адгезії, знижувала життєздатність клітин на 19%, коефіцієнт збільшення кількості клітин-в 4,25 раза та підвищувала кількість клітин з фрагментацією ядер і конденсацією хроматину на 20% порівняно з посівною концентрацією 2•10 5 клітин/мл. При концентрації 1•10 5 клітин/ мл формувалися переважно поодинокі та малі (близько 10-20 мкм) МС, життєздатність клітин в яких становила 89,5 ± 1,2%. Фібробласти мали нормальні морфологічні ознаки, однак коефіцієнт збільшення кількості клітин був значно меншим щодо аналогічного показника при посівній концентрації 2•10 5 клітин/мл. Таким чином, встановлено, що концентрація 2•10 5 клітин/мл є оптимальною для формування МС з морфологічно і функціонально повноцінних фібробластів. Ключові слова: фібробласти лінії L929; 3D-культивування; мультиклітинні сфероїди; життєздатність, проліферативні та адгезивні властивості клітин у складі мультиклітинних сфероїдів.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.