Влияние постоянного магнитного поля на морфологию и миграцию клеток с помощью магнитных наночастиц, связанных с цитоскелетом

Миграция клеток, поддержание формы и внутриклеточная сигнализация тесно связаны с динамическими изменениями в морфологии клеток и цитоскелете. Эти процессы включают реорганизацию цитоскелета в цитоплазме, затрагивая все его ключевые компоненты: промежуточные филаменты, микротрубочки и микрофиламенты.

Магнитные наночастицы (МНЧ) широко применяются в биологических исследованиях и являются перспективными актуаторами биологических процессов. МНЧ способны влиять на клеточную физиологию и их использование является одной из стратегий дистанционного управления клеточными функциями. Этот подход известен как магнитогенетика. Применение магнитного поля позволяет бесконтактно модулировать биохимические процессы, миграцию клеток и морфологические изменения в клетках, содержащих МНЧ.

Этому вопросу посвящено исследование, проведенное большим коллективом ученых при участии сотрудника лаборатории асимметрического синтеза к.х.н. А.М. Дёмина. Работа опубликована в журнале «International Journal of Molecular Sciences» совместно с коллегами из Московского центра перспективных исследований, Федерального центра мозга и нейротехнологий ФМБА России, Центра «Улучшение жизни технологиями будущего» (LIFT) Сколково, Российского национального исследовательского медицинского университета имени Н.И. Пирогова, Национального исследовательского технологического университета «МИСиС» и Института физики металлов имени М.Н. Михеева УрО РАН.

Авторами работы МНЧ были конъюгированы с антителами, нацеленными на компоненты цитоскелета. Это позволило производить манипуляции и деформации цитоскелета клетки с помощью магнитного поля.

Данное исследование представляет новый подход к селективному управлению различными компонентами цитоскелета (промежуточными филаментами, микрофиламентами и микротрубочками) и изменению полярности клеток с пространственной точностью in vitro с помощью магнитных наночастиц, связанных с цитоскелетом.

Ссылка на работу: https://doi.org/10.3390/ijms26115330
Сообщайте о ваших научных новостях: [email protected]
#новыестатьи #лабАС

Влияние pH на набухание N-карбоксиэтилхитозана, синтезированного в гелевой фазе

Хитозан – природный полимер, привлекший к себе значительное внимание благодаря универсальному применению в различных областях. Этот аминополисахарид обычно получают деацетилированием хитина, который преимущественно добывают из экзоскелетов ракообразных, включая креветок и крабов. Уникальные свойства хитозана, такие как биоразлагаемость, низкая токсичность и антимикробная активность, делают его важным материалом для промышленности, особенно в биотехнологии, медицине, водоочистке и сельском хозяйстве.

Среди карбоксиалкильных производных карбоксиэтилхитозан вызывает интерес благодаря улучшенным характеристикам, включая повышенную биосовместимость и водорастворимость. Карбоксиалкилирование обычно проводят в гетерогенных или гомогенных условиях посредством реакций нуклеофильного замещения, присоединения и присоединения-элиминирования, часто сопровождающихся восстановлением.

Альтернативным методом получения полимеров является синтез в гелевой фазе. Этот подход представляет собой высокоэффективный, экономичный и экологически безопасный процесс благодаря минимальному использованию воды и полному отсутствию органических растворителей.

Этому вопросу посвящено исследование, проведенное большим коллективом ученых из Сибири при участии сотрудников лаборатории органических материалов Е.А. Веретенниковой и к.х.н. А.В. Пестова. Работа опубликована в журнале «Eurasian Journal of Chemistry» совместно с коллегами из Новосибирского государственного технического университета, Новосибирского государственного университета, Института катализа им. Г.К. Борескова СО РАН и Новосибирского государственного аграрного университета.

Авторами работы был проведен синтез по Михаэлю N-карбоксиэтилхитозана (N-CEC) в гелевой фазе при различных условиях. Структура образцов биополимеров исследована комплексом современных методов физико-химического анализа, которые выявили прямую корреляцию между температурой реакции и степенью замещения. В частности, более высокие температуры синтеза привели к получению образцов с улучшенной пористостью (до 15 %) и равномерным распределением размеров пор 50–200 мкм. Было обнаружено, что набухание N-CEC является высокочувствительным к pH. В кислых условиях набухание ограничивалось 100–150%, тогда как в щелочных условиях оно увеличивалось в 2–3 раза, достигая максимума 450% для образца, синтезированного при 70 °C в течение 72 часов. Это явление, вероятно, связано с депротонированием карбоксильных групп в карбоксилат анионы –COO⁻, что приводит к электростатическому отталкиванию между полимерными цепями.

Эти результаты подчёркивают потенциал контролируемого синтеза N-карбоксиэтилхитозана для достижения регулируемых структурных и функциональных свойств, подтверждая его применимость для разработки современных биоматериалов, чувствительных к pH.

Ссылка на статью: https://www.researchgate.net/publication/392397533_Gel-Phase_Synthesis_and_pH-Sensitive_Swelling-Structure_Relationships_of_N-Carboxyethylchitosan
Сообщайте о ваших новостях: [email protected]
#новыестатьи #лабОМ