BAIKAL experiment: status report

We review the present status of the Baikal Neutrino Project and present the results obtained with the deep underwater neutrino telescope NT-200.Comment: 4 pages, 3 figures. Presented at TAUP 2001 (7th international workshop on Topics in Astroparticle and Underground Physics), Sep. 2001, Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi, Ital

Simultaneous measurements of water optical properties by AC9 transmissometer and ASP-15 Inherent Optical Properties meter in Lake Baikal

Measurements of optical properties in media enclosing Cherenkov neutrino telescopes are important not only at the moment of the selection of an adequate site, but also for the continuous characterization of the medium as a function of time. Over the two last decades, the Baikal collaboration has been measuring the optical properties of the deep water in Lake Baikal (Siberia) where, since April 1998, the neutrino telescope NT-200 is in operation. Measurements have been made with custom devices. The NEMO Collaboration, aiming at the construction of a km3 Cherenkov neutrino detector in the Mediterranean Sea, has developed an experimental setup for the measurement of oceanographic and optical properties of deep sea water. This setup is based on a commercial transmissometer. During a joint campaign of the two collaborations in March and April 2001, light absorption, scattering and attenuation in water have been measured. The results are compatible with previous ones reported by the Baikal Collaboration and show convincing agreement between the two experimental techniques.Comment: 16 pages, submitted to NIM-

Интерлейкин IL-1β стимулирует ревитализацию хрящевого матрикса назальными хондроцитами человека in vitro

Revitalization of decellularized or devitalized matrix scaffolds in tracheal tissue engineering typically involves seeding the autologous recipient cells or allogeneic cells under long-term cultivation. Objective: to study the capability of human nasal chondrocytes for colonization of devitalized scaffolds based on native human tracheal cartilage, with proinflammatory stimulation (cytokine) by adding Interleukin-1-beta (IL-1β) to the culture medium. Materials and methods. Scaffolds for tracheal tissue engineering were obtained from native human tracheal cartilage through devitalization and laser etching. The scaffold was revitalized by seeding the human nasal chondrocytes. Histological examination was performed after staining with hematoxylin and safranin-O, with further microscopy using a Nikon Eclipse L200 light microscope. X-ray microtomography was performed on a Phoenix nanotom m apparatus. Electron microscopy was performed on a Nova NanoSEM 230 setup. Results. There was statistically significant increase in the intensity of colonization (p = 0.0008) with nasal chondrocytes and stimulation of their migration activity (p < 0.0001) in the presence of IL-1β compared with the control groups. Conclusion. Addition of proinflammatory cytokine IL-1β (1 μg/ml) to the culture medium enhances volumetric seeding of devitalized cartilage scaffold with human nasal chondrocytes, allowing to create highly revitalized materials for tracheal tissue engineering.Ревитализация децеллюляризированных или девитализированных матриксов для тканевой инженерии трахеи, как правило, предполагает заселение матрикса-носителя на основе донорской хрящевой ткани аутологичными клетками реципиента или аллогенными клетками в условиях длительного культивирования. Цель работы – изучить эффективность колонизации девитализированных матриксов на основе естественной хрящевой ткани трахеи человека назальными хондроцитами человека при добавлении к питательной среде провоспалительного цитокина Интерлейкин-1-бета (IL-1β). Материалы и методы. Матриксы-носители для тканевой инженерии трахеи получали на основе естественной хрящевой ткани трахеи человека методом девитализации и лазерного травления. Ревитализацию матриксов проводили путем заселения назальных хондроцитов человека. Гистологическое исследование проводили после окрашивания гематоксилином и сафранином-О с дальнейшей микроскопией на световом микроскопе Nikon Eclipse L200. Рентгеновская микротомография выполнялась на аппарате Phoenix nanotom m. Электронная микроскопия проводилась на установке Nova NanoSEM 230. Результаты. Выявлено статистически значимое увеличение интенсивности колонизации назальными хондроцитами (p = 0,0008) и стимулирование их миграционной активности (p < 0,0001) в присутствии IL-1β по сравнению с контрольными группами. Выводы. Добавление провоспалительного цитокина IL-1β в концентрации 1 мкг/мл к питательной среде способствует объемному заселению девитализированного хрящевого матрикса назальными хондроцитами человека, позволяя создавать высокоревитализированные материалы для тканевой инженерии трахеи

Экспериментальная ортотопическая имплантация тканеинженерной конструкции трахеи, созданной на основе заселенного мезенхимальными и эпителиальными клетками девитализированного матрикса

Objective: to study the viability of a tissue-engineered graft (TEG) based on a devitalized tracheal scaffold (DTS) seeded with mesenchymal stromal and epithelial cells in an experiment on rabbits with assessment of cytocompatibility and biocompatibility in vivo. Materials and methods. Syngeneic mesenchymal stromal bone marrow cells (MSBMCs) and syngeneic lung epithelial cells of rabbit were obtained. The morphology and phenotype of the MSBMC culture were confirmed via immunofluorescence staining for CD90 and CD271 markers. Pulmonary epithelial cells obtained by enzymatic treatment of minced rabbit lung tissue were stained with CKPan, CK8/18 and CK14 markers characteristic of epithelial cells. The donor trachea was devitalized in three successive freezethawing cycles. Double-layer cell seeding of DTS was performed under static and dynamic culturing. Orthotopic implantation of TEGs was performed at the site of the anterolateral wall defect in the rabbit that was formed as a result of tracheal resection over four rings. Results were evaluated by computed tomography, histological and immunohistochemical analyzes. Results. A TEG implant, based on DTS, with bilayer colonization by cell cultures of rabbit MSBMC and epithelial cells was obtained. Three months after implantation, TEG engraftment was noted, no tracheal wall stenosis was observed. However, slight narrowing of the lumen in the implantation site was noted. Six months after implantation, viability of TEG was confirmed by histological method. Epithelialization and vascularization of the tracheal wall, absence of signs of purulent inflammation and aseptic necrosis were shown. The small narrowing of the lumen of trachea was found to have been caused by chronic inflammation due to irritation of the mucous membrane with suture material. Conclusion. A new model for assessing the viability of a tissue engineering implant when closing a critical airway defect was created. The developed TEG – based on DTS seeded (bilayer) by lung epithelial cells and BMSCs – was successfully used to replace non-extended tracheal defects in an in vivo experiment. The use of tracheal tissue-engineered graft for orthotopic implantation showed biocompatibility with minimal tissue response.Цель. Изучить жизнеспособность тканеинженерной конструкции (ТИК) на основе девитализированного трахеального матрикса (ДТМ), заселенного мезенхимальными стромальными и эпителиальными клетками, на модели оценки жизнеспособности тканеинженерного имплантата при закрытии критического дефекта дыхательных путей у кроликов. Оценить потенциал ТИК к поддержанию стабильного просвета трахеи в области имплантации. Материалы и методы. Получены сингенные мезенхимальные стромальные клетки костного мозга (МСК КМ) и сингенные эпителиоциты легкого кролика. Морфологию и фенотип культуры МСК КМ подтверждали иммунофлюоресцентным окрашиванием на маркеры CD90 и CD271. Клетки легочного эпителия, полученные методом энзиматической обработки измельченной ткани легкого кролика, были окрашены на характерные для эпителиальных клеток маркеры CKPan, CK8/18 и CK14. Девитализация донорской трахеи проведена тремя последовательными циклами замораживания–оттаивания. Двухслойное заселение ДТМ клетками выполнено в условиях статичного и динамического культивирования. Проведена ортотопическая имплантация ТИК на место дефекта переднебоковой стенки трахеи кролика, сформированного в результате резекции трахеи на протяжении четырех колец. Оценка результатов выполнена методами компьютерной томографии, гистологического и иммуногистохимического анализов. Результаты. Получен имплантат ТИК на основе ДТМ с двухслойным заселением клеточными культурами МСК КМ и эпителиоцитов кролика. Через 3 мес. после имплантации отмечалось приживление ТИК, стенозирования стенки трахеи не наблюдалось, однако отмечалось незначительное сужение просвета в области имплантации. На 6-й мес. после имплантации жизнеспособность тканеинженерной конструкции подтверждалась гистологическим методом. Показана эпителизация и васкуляризация стенки трахеи, отсутствие признаков гнойного воспаления и асептического некроза. Определена причина небольшого сужения просвета трахеи хроническое воспаление, вызванное раздражением слизистой шовным материалом. Заключение. Получена модель для оценки жизнеспособности тканеинженерного имплантата при закрытии критического дефекта дыхательных путей. Разработанная ТИК на основе ДТМ, двухслойно заселенного эпителиоцитами легкого и МСК КМ, была успешно применена для замещения непротяженных дефектов трахеи в эксперименте in vivo. Минимальная тканевая реакция на ТИК трахеи была обусловлена биосовместимостью имплантата