ИСТИНА

Разработка электро- и магнитоактивных скаффолдов является перспективным направлением для инженерии нервной ткани и направленной регуляции роста и дифференцировки культивируемых на них нервных и нейроподобных клеток. Применение нановолокнистых электроформованных скаффолдов на основе композитов поли-3-оксибутирата (ПОБ) с магнитными наноматериалами - наночастицами магнетита Fe3O4 (ПОБ/МНЧ) и их комплекса с оксидом графена (ПОБ/МНЧ/ГО) позволяет использовать уникальное свойство таких скаффолдов, электромеханическое сопряжение, для стимуляции клеток, при сохранении высокой биосовместимости полимерного биоматериала. Нейроподобные клетки нейробластомы человека SH-SY5Y культивировали в ростовой среде (РС) (DMEM/F12 (1:1), 15% инактивированной телячьей сыворотки (инТС) и 1% стрептомицина/ пенициллин) при 37°C и 5% CO2 во влажной атмосфере. Для индукции нейрональной дифференцировки в течение 12 суток РС заменяли средой для стимуляции нейрогенной дифференцировки (НС) с добавлением 10 мкМ ретиноевой кислоты (РК) и градуальным снижением концентрации инТС. Клетки засевали на скаффолды ПОБ, ПОБ/МНЧ и ПОБ/МНЧ/ГО и инкубировали в условиях низкочастотного переменного магнитного поля (МП) с индукцией 68 мТ и частотой 0,67 Гц и в стандартных условиях (без МП). Рост дифференцированных и нативных клеток оценивали на 2, 5, 8 и 12 сутки с помощью биохимического теста AlamarBlue (ex/em = 540/580 нм) на микропланшетном ридере Hidex Plate Chameleon. Статистический анализ проводили в GraphPad Prism 9 с использованием ANOVA и поправки Бонферрони для множественных сравнений. Результаты выражаются в виде среднего значения ± SEM. Согласно полученным данным, без МП наблюдался рост клеток SH-SY5Y при культивировании на скаффолдах ПОБ/МНЧ и ПОБ/МНЧ/ГО. Переменное магнитное поле подавляло рост SH-SY5Y на всех типах скаффолдов. В сравнении с ПОБ и ПОБ/МНЧ на скаффолдах ПОБ/МНЧ/ГО был отмечен самый активный рост клеток SH-SY5Y в переменном магнитном поле. При нейрональной дифференцировке без МП отмечено снижение роста дифференцированных клеток SH-SY5Y на скаффолдах ПОБ и ПОБ/МНЧ уже к 5 суткам культивирования с сохранением тенденции снижения до 12 суток. На скаффолдах ПОБ/МНЧ/ГО без МП в течение 12 суток не происходило изменений в активности роста - количество клеток со временем оставалось постоянным. МП подавляло рост нейроподобных клеток только на скаффолдах ПОБ/МНЧ/ГО, в то время как рост на скаффолдах ПОБ и ПОБ/МНЧ оставался стабильно на невысоком уровне. Таким образом, скаффолды ПОБ/МНЧ/ГО поддерживают благоприятные условия для роста и дифференцировки нейроподобных клеток SH-SY5Y при реализации воздействия на клетки пьезоэлектрического эффекта в МП по сравнению с скаффолдами ПОБ и ПОБ/МНЧ. Это подчеркивает потенциальную ценность магнитоактивных пьезоэлектрических композитов с оксидом графена для инженерии нервной ткани.