ИССЛЕДОВАНИЕ КЛЕТОЧНЫХ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ МЕХАНИЗМОВ ДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ НА КЛЕТКИ В КУЛЬТУРЕ С ЦЕЛЬЮ УПРАВЛЕНИЯ РОСТОМ КЛЕТОК

Мирошников А. И.
Институт биофизики клетки РАН, 142292
Для управления ростом клеток использовали растворы после воздействия на них постоянного электрического тока в разработанном диафрагменном электролизере. Механизмы опосредованного действия тока на клетки исследовали по стимуляции или ингибированию роста клеток при периодическом культивировании. Клеточные механизмы исследовали по работе ионных каналов и электрофизическим характеристикам. Физико-химические механизмы изучали по спектральным, вязкостным и электрохимическим характеристикам растворов. Показано, что причиной биологической активности анолитов является окислитель, который образуется в растворе в виде молекулярного хлора, хлорноватистой кислоты или гипохлорит-ионов. Окислитель необратимо нарушает барьерные свойства мембран, что приводит к гибели клеток. Причиной биологической активности католитов является изменение физико-химических характеристик растворов. В случае выращивания клеток в католите при оптимальной температуре имеет место стимулирующий эффект, величина которого изменяется в широких пределах. Особенно существенный стимулирующий эффект имеет место при пониженных температурах выращивания. При повышенных температурах выращивания наблюдается ускорение гибели клеток. Полученные результаты позволяют объяснить причины противоречивости многочисленных ранее опубликованных работ по управлению ростом клеток с помощью постоянного электрического тока. Приведенные данные являются основой для медицинского использования обработанных растворов, а также для разработки новых методов культивирования клеток и оптимизации биотехнологических процессов.