Москвин С.В., Ключников Д.Ю., Антипов Е.В. и др.
Влияние импульсного низкоинтенсивного лазерного излучения красного (635 нм) и инфракрасного (904 нм) спектров на мезенхимальные стволовые клетки человека in vitro
С.В. МОСКВИН1, Д.Ю. КЛЮЧНИКОВ2, Е.В. АНТИПОВ3, С.Е. ВОЛЧКОВ2, О.Н. КИСЕЛЕВА3
1 ФГБУ «Государственный научный центр лазерной медицины» ФМБА РФ, ул. Студенческая, 40, стр. 1, Москва, Российская Федерация, 121165;
2 ГБУЗ «Самарский областной центр планирования семьи и репродукции»;
3 НОУ ВПО «Медицинский институт РЕАВИЗ», Самара
Мезенхимальные стволовые клетки (МСК) давно изучаются в части перспектив их применения в клинической медицине и косметологии. Одним из способов неспецифического регулирования клеточной активности МСК на этапе предварительного культивирования in vitro является воздействие низкоинтенсивным лазерным излучением (НИЛИ). В задачи исследования входило изучение возможности использования для этих целей импульсного НИЛИ инфракрасного и красного спектров.
Материал и методы. В эксперименте использовалась адгезивная культура МСК, 4 пассажа, полученных из ткани пуповины донора, давшего информированное согласие. Для освечивания использовали лазерный терапевтический аппарат Лазмик-ВЛОК (РУ №РЗН 2014/1410 от 06.02.2014), матричные лазерные излучающие головки, инфракрасные (длина волны 904 нм, длительность светового импульса 108 нс, частота 1500 Гц и многочастотный режим Лазмик, плотность средней мощности 0,05 и 0,14 мВт/см2) и красного спектра (длина волны 635 нм, длительность светового импульса 144 нс, частота 1500 Гц и многочастотный режим Лазмик, плотность средней мощности 0,03 и 0,12 мВт/см2). Экспозиция во всех режимах составляла 5 мин.
Выводы. Показано, что при используемых энергетических и временных параметрах воздействия морфология и жизнеспособность МСК не меняется. Наблюдалось небольшое превышение количества клеток относительно контроля, лучший эффект после освечивания инфракрасным (904 нм) импульсным НИЛИ в режиме многочастотной модуляции Лазмик. Эффект проявлялся в наибольшей степени в период с 1-го по 3-й день культивирования.
Ключевые слова: мезенхимальные стволовые клетки, лазерное излучение, морфология и деление клеток.
The influence of pulsed low-intensity laser radiation of the red (635 nm) and infrared (904 nm) spectra on the human mesenchymal stem cells in vitro
S.V. MOSKVIN, D.YU. KLYUCHNIKOV, E.V. ANTIPOV, S.E. VOLCHKOV, O.N. KISELEVA
1 Federal State Budgetary Institution «State Research Centre of Laser Medicine», Russian Federal Medico-Biological Agency, Moscow;
2 State Budgetary Healthcare Facility «Samara Regional Centre of Family Planning and Reproduction», Samara;
3 Non-state Educational Institution of Higher Professional Education «REAVIZ Medical Institute», Samara
Introduction. Mesenchymal stem cells (MSC) have for a long time been an object of investigation with a view to elucidating the prospects for their application in clinical medicine and cosmetology. One of the approaches to the non-specific regulation of the activity of these cells at the stage of preliminary in vitro combination is the treatment with low-intensity laser radiation (LILR). The objective of the present study was to evaluate the possibility of using pulsed LILR of the infrared and red spectra for this purpose.
Material and methods. We used the 4th passage adhesive MSC cultures based at the umbilical tissue of a donor who gave the informed consent to participate in the study. The source of illumination was a Lazmik-VLOK laser therapeutic apparatus (RU No RZN 2014/1410 dated 06.02.2014) with the matrix laser infrared radiation heads (wavelength 904 nm, light pulse length 108 ns, frequency 1500 Hz). The apparatus was operated either in the multi-frequency Lazmik regime [Moskvin S.V., 2014] with mean power density 0.05 and 0.14 mW/cm2 and the red spectrum (wavelength 635 nm, light pulse length 144 ns, frequency 1500 Hz) or in the multi-frequency Lazmik regime [Moskvin S.V., 2014] with mean power density 0.03 and 0.12. The exposition was 5 min in both regimes.
Conclusion. The study has demonstrated that neither the morphological structure nor the viability of mesenchymal stem cells changed under the influence of energy and time parameters used in experiments. The number of cells was shown to slightly increase in comparison with control. The most pronounced effect was documented after illumination with pulse infrared (904 nm) LILR in the multi-frequency Lazmik regime. The maximum effect was observed during a period between days 1 and 3 of cultivation.
Key words: mesenchymal stem cells, laser radiation, morphology and division of the cells.
