Научная статья на тему 'ВОЗДЕЙСТВИЕ ИМПУЛЬСНОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ ВЫСОКОЙ НАПРЯЖЕННОСТИ НА ДЕРМАЛЬНЫЕ ФИБРОБЛАСТЫ ЧЕЛОВЕКА В КУЛЬТУРЕ'

ВОЗДЕЙСТВИЕ ИМПУЛЬСНОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ ВЫСОКОЙ НАПРЯЖЕННОСТИ НА ДЕРМАЛЬНЫЕ ФИБРОБЛАСТЫ ЧЕЛОВЕКА В КУЛЬТУРЕ Текст научной статьи по специальности «Биотехнологии в медицине»

CC BY
185
36
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ИМПУЛЬСНОЕ МАГНИТНОЕ ПОЛЕ ВЫСОКОЙ НАПРЯЖЕННОСТИ / ФАКТОРЫ ВОЗДЕЙСТВИЯ / ЧАСТОТА / КОЛИЧЕСТВО ИМПУЛЬСОВ / ДЕРМАЛЬНЫЕ ФИБРОБЛАСТЫ / МОРФОЛОГИЯ КЛЕТОК / HIGH-INTENSITY PULSED MAGNETIC FIELD / IMPACT FACTORS / DERMAL FIBROBLASTS / MORPHOLOGY OF CELLS

Аннотация научной статьи по биотехнологиям в медицине, автор научной работы — Глущенков В.А., Волова Л.Т., Беляева И.А., Болтовская В.В., Россинская В.В.

Изучено влияние импульсных магнитных полей (ИМП) с различными значениями напряженностей магнитного поля H, частоты разрядного контура f, количества импульсов n на дермальные фибробласты in vitro. Созданы специализированная магнитно-импульсная установка «МИУ-Био», измерительный стенд для создания и контроля заданных параметров ИМП. Проведено четыре серии экспериментов с продольным и поперечным воздействием ИМП при напряженности магнитного поля 3,76.106 - 8,7.106 А/м (500 и 1000 Дж) Установлено, что продольное воздействие ИМП в 500 Дж не приводит к гибели клеток и сохраняет их все структурные компоненты, является безопасным для первичных культур фибробластов. При использовании импульсных магнитных полей высокой напряженности (ИМП ВН) 1000 Дж как в продольном, так и в поперечном направлении приводит к нарушению адгезии клеток к культуральному пластику и изменениям в структуре дермальных фибробластов, вплоть до их гибели.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биотехнологиям в медицине , автор научной работы — Глущенков В.А., Волова Л.Т., Беляева И.А., Болтовская В.В., Россинская В.В.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

ACTION OF A HIGH-INTENSITY PULSED MAGNETIC FIELD ON A HUMAN DERMAL FIBROBLASTS IN CULTURE

The influence of pulsed magnetic fields (PMF) with different values of field intensity H, discharge current frequency f and a number of pulses n on dermal fibroblasts was studied in vitro. A specialized pulse-magnetic installation «PMI-Bio» and a measuring stand for creating and monitoring the specified parameters of the PMF were created. Four series of experiments with longitudinal and transverse action of the PMF at a field intensity of 3.76.106 - 8.7.106 A/m (500 and 1000 J) were carried out. It was found that the longitudinal action of the PMF at 500 J does not lead to cell death, preserves all their structural components, and is safe for primary fibroblast cultures. The use of high-intensity pulsed magnetic fields (HI PMF) at 1000 J in both longitudinal and transverse directions leads to a violation of cell adhesion to the culture plastic and changes in the structure of dermal fibroblasts, up to their death.

Текст научной работы на тему «ВОЗДЕЙСТВИЕ ИМПУЛЬСНОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ ВЫСОКОЙ НАПРЯЖЕННОСТИ НА ДЕРМАЛЬНЫЕ ФИБРОБЛАСТЫ ЧЕЛОВЕКА В КУЛЬТУРЕ»

УДК 61.612

ВОЗДЕЙСТВИЕ ИМПУЛЬСНОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ ВЫСОКОЙ НАПРЯЖЕННОСТИ НА ДЕРМАЛЬНЫЕ ФИБРОБЛАСТЫ ЧЕЛОВЕКА В КУЛЬТУРЕ

© 2020 В.А. Глущенков1-3, Л.Т. Волова2, И.А.Беляева1, В.В. Болтовская2, В.В. Россинская2 , А.И. Игнатенко1, И.Ф. Нефедова2, Л.Н.Кулагина2

1 Самарский национально-исследовательский университет имени академика С.П. Королёва,

г. Самара, Россия

2 Институт экспериментальной медицины и биотехнологий СамГМУ, Самара, Россия 3 Самарский федеральный исследовательский центр Российской академии наук, Самара, Россия

Статья поступила в редакцию 12.10.2020

Изучено влияние импульсных магнитных полей (ИМП) с различными значениями напряженно-стей магнитного поля H, частоты разрядного контура f, количества импульсов n на дермальные фибробласты in vitro. Созданы специализированная магнитно-импульсная установка «МИУ-Био», измерительный стенд для создания и контроля заданных параметров ИМП. Проведено четыре серии экспериментов с продольным и поперечным воздействием ИМП при напряженности магнитного поля 3,76-106 - 8,7-106 А/м (500 и 1000 Дж) Установлено, что продольное воздействие ИМП в 500 Дж не приводит к гибели клеток и сохраняет их все структурные компоненты, является безопасным для первичных культур фибробластов. При использовании импульсных магнитных полей высокой напряженности (ИМП ВН) 1000 Дж как в продольном, так и в поперечном направлении приводит к нарушению адгезии клеток к культуральному пластику и изменениям в структуре дермальных фибробластов, вплоть до их гибели.

Ключевые слова: импульсное магнитное поле высокой напряженности, факторы воздействия: напряженность, частота, количество импульсов, дермальные фибробласты, морфология клеток. DOI: 10.37313/1990-5378-2020-22-5-14-22

ПОСТАНОВКА ВОПРОСА

Современная медицина требует новых подходов к диагностике и лечению социально значимых заболеваний. При этом на первый план выдвигается использование неинвазивных технологий, что может существенно улучшить результаты лечения и повысить качество жизни пациентов. В частности, в регенеративной медицине возрастает роль неинвазивных методов, связанных с использованием магнитных

Глущенков Владимир Александрович, кандидат технических наук, профессор кафедры обработки металлов давлением. E-mail: vgl@ssau.ru

Волова Лариса Теодоровна доктор медицинских наук, профессор. E-mail: volovalt@yandex.ru Беляева Ирина Александровна, кандидат технических наук, доцент. E-mail: belyaeva-ommr@yandex.ru Болтовская Виолетта Викторовна, кандидат медицинских наук. E-mail: violetta.boltovskaya@yandex Россинская Виктория Викторовна, кандидат медицинских наук, доцент. E-mail: rossinskaya_v_v@mail.ru Игнатенко Александр Ильич, инженер-конструктор НИЛ-41, E-mail: mc-alexsandro@bk.ru Нефедова Ирина Феликсовна, научный сотрудник Института экспериментальной медицины и биотехнологий СамГМУ. E-mail: bobrovka2012@yandex.ru Кулагина Лариса Николаевна главный специалист биотехнологического отдела Института экспериментальной медицины и биотехнологий СамГМУ. E-mail: LnKulagina07@mail.ru

полей в лечебной практике. В настоящее время широко применяются постоянные, переменные и импульсные магнитные поля (ПМП, ПеМП и ИМП) с невысокими значениями магнитной индукции (до 100 мТл) [1-5]. По мнению большинства авторов [6-10], в основе биологического и лечебного действия магнитных полей лежат изменения в состоянии клеточных мембран, ферментативных и рецепторных молекул, повышением проницаемости плазмо-леммы клеток.

Магнитные поля широко применяются в технике, но их параметры значительно отличаются от используемых в медицине. В последнее время на машиностроительных предприятиях внедрены процессы магнитно-импульсной штамповки, сборки, сварки [11]. Источником импульсных магнитных полей (ИМП) в этих процессах является индуктор [12], соединённый с магнитно-импульсной установкой (МИУ) [13]. В процессе разряда батареи конденсаторов МИУ на индуктор, в образованной таким образом разрядной цепи, протекает ток, характер изменения которого показан на рисунке 1.

Из приведенных осциллограмм видно, что характер протекающего тока зависит от сопротивления разрядной цепи: периодический разряд - затухающая синусоида или апериодический разряд.

(а)

LeCrov

7.5 кВ

(б)

17 L^Crov

/ \

\

ваш JOOW ЛЛ mVaT »t|**b|[ftc* .« »V |l Икб limy

Рис. 1. Осциллограмма разрядного тока при использовании: (а) - одновиткового индуктора (б) - многовиткового индуктора

Интенсивность магнитного поля зависит от

си2

количества энергии Ш = —-— , запасённой в

батарее конденсаторов магнитно-импульсной установки, которая для используемых индукторов определяет уровень напряженности. В таблице 1 представлены значения параметров ИМП наиболее часто используемых в технике.

Видно, что параметры ИМП получаемых в технике, при токах в разрядной цепи 10-100 кА, на порядки отличаются от значений, которые используются в цитируемых выше медицинских работах.

Целью данного исследования является изучение воздействия импульсного магнитного поля высокой напряженности на культуру дер-мальных фибробластов.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Техническая составляющая. На рисунке 2 представлены схемы воздействия ИМП на клеточную культуру дермальных фибробластов человека. С помощью датчиков Холла получены картины распределения магнитного поля «Я» в двух координатах. Параметры используемой магнитно-импульсной установки приведены в таблице 2.

На рисунке 3 представлен внешний вид индукторов.

Эксперименты проводились при № = 500 Дж и 1000 Дж. Осциллограммы напряженности магнитного поля при № = 1000 Дж представлены на

рисунке 4. Частотные характеристики индуктора с замкнутым контуром и плоского индуктора составляют 18,9 кГц и 19,7 кГц соответственно, что находится в одном диапазоне частот.

Биологическая составляющая. Научное исследование воздействия магнитно-импульсной установки «МИУ-Био» было проведено на культуре дермальных фибробластов человека 7-го пассажа.

Забор первичного материала (биоптатов кожи) для выращивания культуры фибробластов производили у соматически здоровых и обследованных доноров после получения добровольного информированного согласия и одобрения Комитетом по биоэтике при СамГМУ. Фибро-бласты выращивали по методике первичных эксплантатов (К.Н. Гринберг и соавт., 1988) [14].

Для проведения эксперимента фибробласты снимали со дна культурального флакона стандартным методом и высевали в культуральные чашки Петри диаметром 3,5 см в дозе 1х104 кл./ см2. Культивирование проводили в условиях СО2-инкубатора (Sanyo - Incubator, МСО-18АС, Япония) при температуре 37°С, 5% СО2 и постоянной влажности в полной ростовой среде (среда 199 - 90%, эмбриональная телячья сыворотка - 10% (ООО «БиолоТ», РФ), гентамицин - 40 мкг/мл). Количество чашек - 40. По достижению клетками конфлуентного монослоя чашки были разделены следующим образом: 2 опытные серии (в каждой по 16 чашек) и 2 контрольные серии (в каждой по 4 чашки, на которые не было оказано воздействие магнитным полем); опытные серии делили на 2 подгруппы соответствен-

Таблица 1. Параметры импульсных магнитных полей, используемые в технике

H, А/м f, кГц t, c

(0,2- 10,0) ■ 106 10-100 10-4-10-5

Вектор магнитного поля напраэпек вдоль витков индуктора

Im

Распределение магнитного поля по ширине витка Кювета Индуктор

■20 .10 о 10 20

Расстояние :т оси (им)

Вектор магнитного поля направлен вдоль витков индуктора

Кювета с образцами

а)

Вектор магнитного поля - Hm (направлен вертикально)

Кювета с образцами

Относ/тел&ное распределение наивною лагя по ширине ин:ттора

-20 -15 -10 -5 0 6 10 1S го Рассеяние от оси (ыч)

б)

Рис. 2. Схемы воздействия ИМП на клеточную культуры дермальных фибробластов (а - индуктор с замкнутым контуром, б - плоский индуктор)

но энергии облучения. В 1 серии воздействие магнитным полем оказывали в продольном направлении, во 2 серии - в поперечном. Опытные чашки подвергали однократному облучению магнитно-импульсным полем при энергиях 500 Дж и 1000 Дж. Длительность наблюдения составляла 48 часов после воздействия ИМП ВН.

Проводили наблюдение за состоянием клеток в монослое и фотографирование их при помощи аппаратно-программного комплекса (АПК), состоящего из инвертированного микроскопа Olympus CKX 41 («Olympus», Япония), цветной цифровой камеры Olympus SC100 («Olympus», Корея) и стационарного компьюте-

Таблица 2. Параметры магнитно-импульсной установки «МИУ-Био»

Запасаемая энергия W, кДж Напряжение разряда U, кВ Собственная частота разрядного тока f, кГц Со, мкф Lo, мкГн

1 1 - 5 60 82 0,09

Индуктор с замкнутым контуром „

Плоским индуктор

Рис. 3. Внешний вид индукторов с размещенной чашкой Петри

1 1 Г LeCroy

; / M 1 ЯШ

lu ж \ JT

к. А

1

__1_____

1 _1______

1 J_

iHv^i idïlYoriSf

13и СИЩ

20.С inj** Яор .7AI r^v

ВОН ¡SES*

ess us да u.TMus КЗ* £1346 us 1.ЩХ- 13.964 S KHz

a)

4 i; ^Akr, 1 I LeCrov

1 I

1 1

1 1

> I

1 _1_

Cl TViffT

IHVAJh

ÙmVeflise

i 80 mV

r -4ü mV

Л,

Tmrtutt -i» 6 u: Trw

ËÛÛ kt ÎSÙËJa Stop JWSiaV

XI =. 37.44*4 ps № 60.TÇ0i|JS Xî* в8 204Ву£ 1ftK* iSNMHfrKb

6)

Рис. 4. Осциллограммы напряженности магнитного поля (а - индуктор с замкнутым контуром, б - плоский индуктор)

ра. Для обработки изображений использовали программное обеспечение CellSens Standart 1.7 («Olympus Corporation», Япония). Непосредственно перед началом воздействия, а затем в конце эксперимента монослой окрашивали суданом IV и гематоксилином для общеморфологического анализа и витальными красителями для выявления жизнеспособных и поврежденных клеток (трипановый синий и флуоресцентный набор LIVE/DEAD ® (Invitrogen, США)). Ана-

лиз изображений окрашенных препаратов производили с помощью системы визуализации на основе исследовательского люминесцентного микроскопа Leica DMIL LED (Германия) с флуоресцентным блоком.

РЕЗУЛЬТАТЫ

При осмотре контрольных чашек: монослой равномерный, характер роста в виде завит-

ков (рис. 5а). Клетки близко расположены друг к другу, имеют 2-3 отростка. Форма клеток веретенообразная, контуры четкие, цитоплазма гомогенная, слабо оксифильная. Ядра расположены в основном эксцентрично, содержат 2-3 ядрышка (рис. 5а), выявлены делящиеся клетки (рис. 5б). При окрашивании клеток витальным красителем трипановым синим все клетки прозрачные (жизнеспособные), окрашенных в синий цвет (поврежденных) не выявлено (рис. 5в). При обработке монослоя флуоресцентным набором LIVE/DEAD ® клетки приобрели зеленое свечение, что подтверждает их жизнеспособность; клетки со светящимся красным ядром единичные (рис. 5г).

Серия 1а. Воздействие ИМП ВН, продольное направление, напряженность магнитного поля 3,76 106 А/м (500 Дж)

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

При однократном воздействии магнитным полем в продольном направлении с энергией 500 Дж через 48 часа отмечено, что клетки изменили свое расположение на дне культурального пластика в результате воздействия силовых линий магнитного поля (рис 6а). Клетки сохранили свои характерные морфологические особенности, но стали более вытянутыми. Контуры клеток четкие, цитоплазма гомогенная (рис. 6 б).

Соотношение жизнеспособных и поврежденных клеток соответствовало таковому в контрольной культуре (рис. 6в, 6г).

* Ь ' 4 * I J i К \

. " и . ,,11 о;

• „. ■ <„ > t '! Л

/ ,4 , I > > , I1' .. I »

j' ! -я,., t f • .A', > >.-

» ■ -V " /V .{. " *• ' ' S- ! «'/, ' ' . ' . " '

'»•^îvjV/y, ' / V1" :t,

I .. .V< j ' " ' , ' 1

Серия 1б. Воздействие ИМП ВН, продольное направление, напряженность магнитного поля 4,42 106 А/м (1000 Дж.)

При продольном воздействии ИМП ВН с энергией 1000 Дж через 48 часов на дне чашки зафиксировано смещение клеток в монослое по ходу воздействия магнитного поля (рис. 7а), в клетках при обзорной окраске суданом IV и гематоксилином выявлены поврежденные клетки с разрушенными ядрами (кариопикноз, карио-рексис) (рис.7б). При окраске монослоя трипа-новым синим, были обнаружены поврежденные клетки, окрашенные в синий цвет (рис.7в). При обработке монослоя флуорофорами отмечали большое количество ядер с красной люминесценцией, что свидетельствовало об их повреждении (рис. 7г).

Серия 2а. Воздействие ИМП ВН поперечное направление, напряженность магнитного поля 7,1106 А/м (500 Дж)

При поперечном воздействии при 500 Дж через 48 часов при осмотре клеток в монослое наблюдали изменение характера роста клеток с изменением геометрического рисунка (рис.8а). При обзорных окрасках отметили, что клетки п стали более вытянутыми, отростки были длиннее, чем в контрольной серии. В некоторых клетках наблюдали зернистость цитоплазмы и просветление вокруг ядер (рис.8б). При окраске

• I $1 t

¥ .

/. / Л

/ / . %

' 9 »

/ é

Рис. 5. Контроль. Культура дермальных фибробластов. Сформированный равномерный монослой через 48 часов после посева. Окраска суданом IV и гематоксилином: а - характер роста фибробластов в монослое. Увеличение 100, б - делящаяся клетка отмечена стрелкой, увеличение 400; в - жизнеспособные клетки в монослое. Окраска трипановым синим. Увеличение 100. Инвертированный микроскоп; г - флуоресцентое окрашивание набором LIVE/DEAD®. Люминесцентный микроскоп увеличение 100

Рис. 6. Опыт. Культура дермальных фибробластов через 48 часов после продольного воздействия ИМП ВН с энергией 500 Дж. Окраска суданом IV и гематоксилином: а - выстраивание клеток под воздействием магнитных силовых линий, увеличение 100; б - морфологическая картина клеток после воздействия, увеличение 400; в - окраска трипановым синим, инвертированный микроскоп увеличение 100; г - флуоресцентое окрашивание набором LIVE/DEAD®. Люминесцентный микроскоп. увеличение 100

Рис. 7. Опыт. Культура дермальных фибробластов через 48 часов после п родольного воздействия ИМП ВН с энергией 1000 Дж: Окраска суданом IV и гематоксилином: а - смещение клеток в монослое под воздействием силовых линий, увеличение 100; б - морфологические изменения клеток, увеличение 400; в - окраска трипановым синим (поврежденные клетки отмечены стрелками). Инвертированный микроскоп увеличение 100; г - флуоресцентое окрашивание набором LIVE/DEAD ® (поврежденные клетки отмечены стрелками).

Люминесцентный микроскоп, увеличение 100

трипановым синим выявляли поврежденные клетки, окрашенные в синий цвет (рис. 8в). Обработка монослоя флуоресцентным красителем позволила обнаружить выявить погибшие клетки с красной люминесценцией ядер (рис. 8г).

Серия 2б. Воздействие ИМП ВН поперечное направление, напряженность магнитного поля 8,7106 А/м (1000 Дж)

При воздействии ИМП ВН энергией 1000 Дж в поперечном направлении в момент облучения крышка чашки Петри лопнула. Через 48 часов при окраске монослоя суданом IV и гематоксилином были обнаружены коагуляцион-ные участки в виде темных клубков с хаотично расположенными клетками, границы которых не визуализировались (рис. 9а). Большинство фибробластов в монослое деформированы, в их цитоплазме наряду с плотными имеются разряженные участки. Контакты между клетками нарушены. Также на поверхности культураль-ного пластика можно видеть фрагменты цито-

> I * •

.- . ** / / /

плазмы, лишенные ядер и обрывки отростков. В клетках ядра деформированы, визуально плотные, структура их не однородная, ядрышки отсутствовали (рис. 9б). Получить изображения клеток с помощью витальных красителей (трипановым синим и набором LIVE/DEAD®) не удалось, так как клетки в результате пробоподго-товки были смыты со дна культуральных чашек, что свидетельствовало об ослаблении адгезии клеток к культуральному пластику под действием данного режима.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В рамках данной работы были спроектированы специализированная магнитно-импульсная установка и измерительный стенд, позволившие получить ИМП с разными параметрами воздействия. Разработаны и опробованы схемы воздействия ИМП на клеточную культуру дер-мальных фибробластов с использованием индукторов различных конструкций, для которых была получена топология поля.

//

. * . л щ * Г

1 • **

Рис. 8. Опыт. Культура дермальных фибробластов через 48 часов после поперечного воздействия

ИМП ВН с энергией 500 Дж: Окраска суданом IV и гематоксилином: а - выстраивание клеток в монослое под воздействием силовых линий магнитного поля, увеличение 100;

б - морфологические изменения клеток (участки зернистости цитоплазмы отмечены стрелкой), увеличение 400; в - окраска трипановым синим (поврежденные клетки отмечены стрелками). Инвертированный микроскоп, увеличение 100; г - флуоресцентое окрашивание набором LIVE/DEAD® (поврежденные клетки отмечены стрелками).

Люминесцентный микроскоп, увеличение 100

а

Рис. 9. Опыт. Культура дермальных фибробластов через 48 часов после поперечного воздействия

ИМП ВН с энергией 1000 Дж: а - появление коагуляционных участков монослоя (отмечен стрелкой), увеличение 100; б - морфофункциональные изменения клеток (разрывы цитоплазмы и ядер указаны стрелками), увеличение 400.

Окраска суданом IV и гематоксилином.

По результатам экспериментов установлено: Факт влияния импульсного магнитного поля высокой напряженности на биологический объект, а именно культуру дермальных фибробластов;

Воздействие ИМП ВН в продольном направлении при энергии 500 Дж не вызывает повреждения структуры фибробластов в культуре. Данный режим является безопасным для здоровых первичных культур клеток;

При поперечном воздействии как при 500 , так и при 1000 Дж имеет место повреждение данной популяции клеток вплоть до их гибели;

Намечены пути модернизации магнитно-импульсных установок, с целью управлениями параметрами воздействия ИМП на культуры клеток

БЛАГОДАРНОСТЬ

Авторы выражают благодарность Юсупову Р.Ю. за помощь в реализации технической составляющей данной статьи

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Пономаренко Г.Н. Общая физиотерапия: Учебник. // Москва издат. Группа «ГЭОТАР-Медиа», 2012. -368 с.

2. Улащик В.С. Общая физиотерапия: Учебник. 3-е изд. - Мн.: Книжный дом, 2008. - 512 с.

3. Улащик В.С. Магнитотерапия. теоретические основы и практическое применение. Минск: Бела-русская навука, 2015. - 379 с.

4. Куликов А.Г. Применение общей магнитотера-пии в клинической практике: учебное пособие. ФГБОУ ДПО «Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования». - М.: ФГБОУ ДПО РМАНПО, 2017 - 48 с.

5. Общесистемная магнитотерапия в онкологии //

Ю.Л. Рыбаков, Е.В. Кижаев, В.П. Летягин, Т.Г. Николаева // Медицинская физика. - 2005. - №2. - С.70-76.

6. Электромагнитное поле и его влияние на физиологические процессы в организме человека / О.А. Рудыкина, Р.А. Грехов, Г.П. Сулейманова, Е.И. Адамович // Вести. Волгоград. Гос. Унив-та. Сер. 11. Естественные науки. 2016. № 3(17).

7. Перов С.Ю. Исследование функционального состояния отдельных систем организма при воздействии низкоинтенсивного радиочастотного электромагнитного поля // Вестник новых медицинских технологий. 2015. Т.9. № 3.

8. Плетнев А.С. Магнитные поля в экспериментальной и клинической онкологии. Минск: Белорусская наука, 2016. 229 с.

9. Франциянц Е.М. Противоопухолевое действие магнитных полей и их влияние на боль в экспериментальной и клинической онкологии // Исследование и практика в медицине. 2019. Т.6. № 2 С. 86-89.

10. Лечебное применение магнитных полей / Максимов А.В., Кирьянова В.В., Максимова М.А. // Физиотерапия, Бальнеология и реабилитация. 2013. № 3. С. 34-39.

11. Глущенков В.А. Технология магнитно-импульсной обработки материалов. Самара: Издательский дом «Федоров». - 2014. - 208 с.

12. Глущенков В.А. Энергетические установки для магнитно-импульсной обработки материалов»: монография. Самара: Издательский дом «Фёдоров, 2013. 128 с.

13. Глущенков В.А. Индукторы для магнитно-импульсной обработки материалов» : учебное пособие. Самара : Учебная литература, 2013. - 148 с.

14. Гринберг К.Н. Культивирование фибробластов человека для диагностики наследственных болезней // Методы культивирования клеток: Сборник научных трудов. - Л.: Наука, 1988. - С. 250-257.

ACTION OF A HIGH-INTENSITY PULSED MAGNETIC FIELD ON A HUMAN DERMAL FIBROBLASTS IN CULTURE

© 2020 V.A. Glushchenkov13, L.T. Volova2, I.A. Belyaeva1, V.V. Boltovskaya2, V.V. Rossinskaya2, A.I. Ignatenko1, I.F. Nefedova2, L.N. Kulagina2

1 Samara National Research University named after Academician S.P. Korolyov, Samara, Russia 2 Institute of Experimental Medicine and Biotechnology of Samara State Medical University, Samara, Russia 3 Samara Federal Research Center of the Russian Academy of Sciences, Samara, Russia

The influence of pulsed magnetic fields (PMF) with different values of field intensity H, discharge current frequency f and a number of pulses n on dermal fibroblasts was studied in vitro. A specialized pulse-magnetic installation «PMI-Bio» and a measuring stand for creating and monitoring the specified parameters of the PMF were created. Four series of experiments with longitudinal and transverse action of the PMF at a field intensity of 3.76.106 - 8.7.106 A/m (500 and 1000 J) were carried out. It was found that the longitudinal action of the PMF at 500 J does not lead to cell death, preserves all their structural components, and is safe for primary fibroblast cultures. The use of high-intensity pulsed magnetic fields (HI PMF) at 1000 J in both longitudinal and transverse directions leads to a violation of cell adhesion to the culture plastic and changes in the structure of dermal fibroblasts, up to their death. Key words: high-intensity pulsed magnetic field; impact factors: intensity, frequency, f number of pulses; dermal fibroblasts; morphology of cells. DOI: 10.37313/1990-5378-2020-22-5-14-22

Vladimir Glushchenkov, Candidate of Technical Sciences, Professor of the Department of Metal Forming by Pressure. E-mail: vgl@ssau.ru

Larisa Volova Doctor of Medical Sciences, Professor.

E-mail: volovalt@yandex.ru

Violetta Boltovskaya, Candidate of Medical Sciences.

E-mail: violetta.boltovskaya@yandex

Victoria Rossinskaya, Candidate of Medical Sciences,

Associate Professor. E-mail: rossinskaya_v_v@mail.ru

Irina Belyaeva, Candidate of Technical Sciences, Associate

Professor. E-mail: belyaeva-ommr@yandex.ru

Alexander Ignatenko, Design Engineer SRL-41.

E-mail: mc-alexsandro@bk.ru

Irina Nefedova, Researcher, Institute ofExperimentalMedicine and Biotechnology, Samara State Medical University. E-mail: bobrovka2012@yandex.ru

Larisa Kulagina Chief Specialist of the Biotechnology Department. Institute of Experimental Medicine and Biotechnology, Samara State Medical University. E-mail: LnKulagina07@mail.ru

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.