Influence of Monochromatic Polarised Light-Emitting Diode Radiation on the Proliferation of Cultivated Human Dermal Fibroblasts

Abstract

УО «Белорусский государственный медицинский университет» 1 , ГНУ «Институт биофизики и клеточной инженерии НАН Беларуси» 2 , Республика Беларусь Цель. Определить физические параметры поляризованного светодиодного излучения (ПСИ), которые обеспечивают стимуляцию пролиферативной активности (ПА) фибробластов кожи человека в культуре.Материал и методы. В контрольной группе культивированные фибробласты кожи человека (ФКЧ) не облучали. В 16 опытных группах на монослойные культуры клеток действовали монохроматическим ПСИ, раздельно или последовательно используя длины волн λ 1 =(0,630±0,03) мкм и λ 2 =(0,405±0,015) мкм. Учет результатов -митотической активности (МА) и ПА -проводили через 24-48 часов после облучения; морфологию культур клеток оценивали прижизненно с использованием фазово-контрастной микроскопии.Результаты. Наиболее выраженная стимуляция МА отмечалась в культурах опытных групп, подвергшихся воздействию ПСИ с λ 1 =(0,630±0,03) мкм при плотности энергии облучения (ПЭО) 10 Дж/см 2 и 15 Дж/см 2 : митотический индекс через 24 часа после облучения составил 29,7±3,10‰ и 63,0±4,44‰ соответственно, что было достоверно больше, чем в контроле. В результате оценки морфологии и накопления клеток в этих группах через 48 часов после облучения было выявлено увеличение плотности насыщения клеток в монослое за счет прироста их количества в 1,6 раза при ПЭО 10 Дж/см 2 и в 2,0 раза при ПЭО 15 Дж/см 2 , что свидетельствует о повышении ПА культивируемых ФКЧ при указанных параметрах фотовоздействия. В других опытных группах было отмечено статистически достоверное уменьшение МА по отношению к группе контроля либо отсутствие различий.Заключение. Проведенное исследование подтвердило возможность фоторегуляторного стимулирующего действия монохроматического ПСИ на пролиферацию ФКЧ в культуре при определенных параметрах облучения.Ключевые слова: фибробласты кожи человека, монослойные культуры клеток, морфология культур клеток, фазово-контрастная микроскопия, митотическая активность, поляризованное светодиодное излучение, пролиферативная активность Objectives. To determine the physical parameters of a polarized light-emitting diode radiation (PLEDR) providing the stimulation of the proliferative activity (PA) of the human dermal fibroblast proliferation (HSF) in the cell culture.Methods. Cultivated human dermal fibroblasts had not been radiated in the control group. Monolayer cell cultures in 16 experimental groups were radiated with monochromatic PLEDR, separately or sequentially using wavelengths λ 1 =(0,630±0,03) µm и λ 2 =(0,405±0,015) µm. The study of the mitotic and proliferative activity was carried out in 24-48 hours after the exposure; the morphology of the cells had been evaluated intravitally under a phase-contrast microscopy.Results. The most pronounced stimulation of mitotic activity (MA) was observed in the experimental groups after PLEDR with the wavelength of λ 1 =(0,630±0,03) µm at radiant energy density (RED) 10 J/cm 2 and 15 J/cm 2 : the mitotic index 24 hours after radiation was 29,7±3,10‰ and 63,0±4,44‰, respectivel...