Morphology Laboratory

People

People

Head of Laboratory

Gusev Sergey Andreevich
MD, professor
Gusev  Sergey Andreevich

Gusev Aleksandr Anatolevich, Leading Researcher, PhD
Goufman Evgeny Iosifovich, Senior Researcher, PhD
Basyreva Liliya Yurevna, Senior Researcher, PhD
Koslov Andrey Arkadievich, Senior Researcher, PhD
Sokolinsky Boris Zalmanovich, Resesrch associate, PhD
Volkova Ekaterina Vladimirovna, Junior Researcher
Bakhtina Anna Vladimirovna, Junior Researcher
Kureeva Olga Victorovna
Bogdanov Anatoly Georgievich, Research assistant

Graduated student
1. Bakhtina Anna Vladimirovna
2. Abdullaev Sobir Dilshodovich

Topics of interest and lines of research

Topics of interest and lines of research

The laboratory conducts research in the field of nanotechnologies and tissue engineering, carries out the investigation of the properties of mesenchymal stem cells and the regulatory mechanisms for these cells, searches for markers for early diagnostics of oncological diseases and explores new promising approaches to treating the latter. Our research methods include cell culture methods, cytological, cytochemical, histological, immunocytochemical, and biochemical methods, morphometric method, electron microscopy methods, and some others. Below are listed the main results obtained in the period from 2001 to the present.

Studies in the field of nanotchnologies. Biocompatibility and biodegradation of single-walled carbon nanotubes.
We carried out, in collaboration with Laboratory of Physical-Chemical Methods of Investigation and Analysis), the in vitro investigation of the effects of single-walled carbon nanotubes (SWCNT) on structure and function of blood formed elements. It was shown that carboxylated SWCNT (c-SWCNT), both unmodified or modified with polyethylene glycol (PEG), activate neutrophils. On the other hand, neutrophil activation causes oxidative degradation of the nanotubes. Such degradation is suggested to be a route for elimination of carbon nanotubes from the body. It was also shown that addition of SWCNTs to blood results in nearly immediate activation and aggregation of platelets, which leads to thrombus formation. We further tried to find a means to reduce this harmful action of SWCNTs. Pretreatment of SWCNTs with human serum albumin was found to decrease their thrombogenic potential. These results may be useful for developing safety methods for use of carbon nanotubes to different biotechnological applications (cancer treatment, targeted delivery of biologically active agents, etc.

Studies in the field of tissue engineering. The investigation of materials intended for polymeric microsphere-based tissue-engineered constructs.
The methods were developed for preparation of densely packed mono- and multilayer films of polymer microspheres and the methods for cell culturing on them. We evaluated the role of surface topography of implantation materials in the regulation of cell proliferation. The results obtained showed the principal possibility that surface roughness, of 0.1 - 8 mm height, of implantation materials will influence structural and functional properties of cells. We elaborated the basis for design of tissue-engineered constructs using materials with desired surface properties.

The investigation of properties and regulation mechanisms of mesenchymal stem cells.
We designed laboratory protocols for isolation, culture and cell typing of mesenchymal stem cells, and for evaluating their proneness to cancer transformation.  We also provided a rationale for the establishment of an integrated bank of data and materials for biomedical technologies. We carried out the investigation of chromosomal instability of mesenchymal stem cells upon action of oxidants as well as the investigation of resistance of mesenchymal stem cells to taurine chloramine-induced apoptosis.

The search for novel markers for early diagnostics of cancer diseases.
Using proteome methods, we conducted a comparative analysis of the protein profiles of eluates prepared from blood of cancer patients (ovarian cancer, breast cancer, uterine cancer, prostate cancer, benign ovarian tumors of ovary, etc.) and eluates prepared from blood of healthy donors. Results revealed the presence of an atypical form of plasminogen in blood of patients with different gynecological neoplastic diseases. Such form of plasminogen is suggested to result from alternative splicing that is observed in tumor cells and may be an indicator of a neoplastic process.
Search for new promising approaches to treat cancer diseases.
We carried out the investigation of the action of immunoglobulins for intravenous injection (IVIg) on the growth rate of S-37 sarcoma in experimental animals as well as the cytomorphometric investigation of the response of immune system cells and other formed blood components in the conditions of different variants of sarcoma development process.

Facilities

Facilities

The laboratory utilizes a number of original techniques, developed by our researchers.

  1. Technique for preparing standardized blood smears that includes all stages (blood sampling and processing, preparation of standardized blood smears, their fixation and staining, handling and storage of smears) for external quality monitoring of laboratory tests and automated morphometric assays of blood cells.
  2. Technique for automated computational analysis of dynamic changes of erythrocyte size and shape in life cells in response to the environmental changes.
  3. technology for preparation of mono- and multilayer films from tighly packed microspheres of different diameter for tissue engineering using polymer materials with defined surface properties.

Equipment

Equipment

  1. Hitachi S-570 scanning electron microscope,
  2. Hitachi H-300 transmission electron microscope,
  3. Nikon Eclipse E800 fluorescence laser confocal scanning microscope,
  4. LKB ultramicrotome LKB V,
  5. Ion sputter coater EIKO IB-3 (Eiko engineering),
  6. Hitachi HCP-2 critical point dryer,
  7. Light microscope Motic 3В supplemented with computer TV morphodenitometer (Mekos),
  8. LOMO Biolam P2-1 inverted microscope,
  9. Flow cytometer Epicx XL (Becman Coulter),
  10. Liquid chromatograph Agilent 1100 (InterLab GmbH),
  11. Faster BH 2003 laminar flow hood,
  12. Heraus Hera cell СО2 incubator – 2 pieces,
  13. Sanyo MDF-2136A TN low-temperature refrigerator – 2 pieces,
  14. Tuttnauer 2340 MK sterilizer,
  15. Ultracentrifuge Allegra 64R (Becman Coulter)

Scientific contacts

Scientific contacts

Lomonosov Moscow State University of Fine Chemical Technology

Selected publications

Selected publications

1. Козинец Г.И., Коробова Ф.В., Гусев А.А., Шмаров Д.А. Автоматизированное исследование клеток крови у лиц имеющих разную степень контакта с окислами азота и гептилом. Военно-медицинский журнал. Т. СССХХП, №7, с. 18, 2001 г.
2. Царенко С.В., Вильчинский К.Э., Гусев А.А., Соколинский Б.З., Шты-кова А.В., Басырева Л.Ю. Анализ структурных изменений эритроцитов у пациентов с инфузионной терапией на морфометрической установке МЕКОС – Ц. Клиническая лабораторная диагностика, 2003, №9, с.52
3. Гусев А.А., Вильчинский К.Э, Басырева Л.Ю, Гусев С.А, Царенко С.В., Крылов В.В. Влияние кристаллоидных и коллоидных инфузионных сред на структуру эритроци-тов человека // Нейрохирургия – 2005.- №2. - С.27-31.
4. Petrikov S.S., Tsarenko S.V., Burova O.O., Gusev A.A., Gusev S.A. Voluven (HES 130/0.4), 10% NaCl and 40% Glucose influence on the erythrocyte morphology // European So-ciety of Intensive Care Medicine, 19 Annual Congress, Barcelona, Spain 24-27 September 2006. Abstracts of Oral Presentations and Poster Sessions. Intensive Care Medicine, Vol. 32, Suppl. 1, September 2006, S283
5. Goufman EI, Moshkovskii SA, Tikhonova OV, Lokhov PG, Zgoda VG, Serebryakova MV, Toropygin IY, Vlasova MA, Safarova MR, Makarov OV, Archakov AI. Two-dimensional electrophoretic proteome study of serum thermostable fraction from patients with various tumor conditions. Biochemistry (Mosc). 2006 Apr;71(4):354-60.
6. Бурова О.О., Гусев А.А., Гусев С.А., Петриков С.С., Царенко С.В. Влияние гидро-ксиэтилкрахмала 130/0,4 (Волювен) и гипертонических растворов натрия и глюкозы на структуру эритроцитов больных с тяжелей черепно-мозговой травмой//Новости анастезиологии и реанимации –2006, № 1, С.42
7. Л. Ю. Басырева, М. Н. Чегренец, К. О. Сочилина, И. А. Будашов, И. А. Грицкова, С. А. Гусев. Материалы для изучения роли рельефа поверхности имплантируемых конструкций в модулировании поведения клеток. Перспективные материалы, 2008 №1, 31-37
8. Водолажский Д.И., Тимошкина Н.Н., Гусев С.А. Факторы возрастной геномной нестабильности и рак простаты. Вестник ЮНЦ РАН, том 5, №1, стр. 65-80, 2009г.
9. Шин Е.Ф., Коган М.И., Гоуфман Е.И., Матишов Д.Г. Протеомные методы исследования в идентификации биомаркеров рака предстательной железы в моче. Вестник ЮНЦ РАН, том 5, №1, стр. стр.107 - 120, 2009г.
10. A. Kovaleva, S. Bryantseva, E. Urupova, E. Goufman, S. Gusev, D. Matishov, B. Gilburd, M. Blank, Y. Shoenfeld EFFECTS OF IVIG ON CANCER CELLS MOTILITY AND PROLIFERATION IN VITRO 7-th International Congress on Autoimmunity. Ljubliana, Slove-nia. May 5 – 9 2010
11. D. Matishov, D.I. Vodolazhsky, E.F. Shin, A.Y. Golikov, I.V. Braslavskaya, S.A. Melnik, M.I.Kogan, S.A. Gusev. THE HUMAN PLASMINOGEN PI-ISOFORMS DIVERSITY 7-th International Congress on Autoimmunity. Ljubliana, Slovenia. May 5 – 9 2010
12. З.Б.Артыкова; Л.Ю.Басырева; В.А.Сочилин; М.И.Штильман; С.А.Гусев; С.А.Кедик; А.В.Горячая; И.А.Грицкова ПОЛУЧЕНИЕ ДИАГНОСТИЧЕСКИХ ТЕСТ-СИСТЕМ НА ОСНОВЕ ПОЛИМЕРНЫХ МИКРОСФЕР В ПРИСУТСТВИИ ПОЛИВИ-НИЛПИРРОЛИДОНА, МОДИФИЦИРОВАННОГО АМИНОКИСЛОТОЙ. Вестник МИТХТ том V №3 стр.82-87. 2010
13. З.Б.Артыкова, Л.Ю.Басырева, В.А.Сочилин, М.И.Штильман, С.А.Гусев, С.А.Кедик, И.А.Грицкова ВЛИЯНИЕ МОДИФИЦИРОВАННОГО АМИНОКИСЛОТОЙ ПОЛИВИ-НИЛПИРРОЛИДОНА НА СОРБЦИЮ БЕЛКОВ ПЛАЗМЫ КРОВИ ПОВЕРХ-НОСТЬЮ ПОЛИМЕРНЫХ МИКРОСФЕР. Биотехнология 2010, №5, стр.29-34
14. О.М. Панасенко, И.В. Горудко, А.М. Ковалева, С.А. Гусев, В.И. Сергиенко, Д.Г. Матишов ПРОДУКЦИЯ И РЕАКЦИОННЫЕ СВОЙСТВА АКТИВНЫХ ФОРМ ГАЛО-ГЕНОВ В МЕХАНИЗМАХ КАНЦЕРОГЕНЕЗА. ВЕСТНИК ЮЖНОГО НАУЧНОГО ЦЕНТРА РАН Том 6, № 3, 2010, стр. 71-88
15. Sokolov A.V., Aseichev A.V., Kostevich V.A., Gusev A.A., Gusev S.A., Vlasova I.I. Functionalization of single-walled carbon nanotubes regulates their effect on hemostasis Poster presentation on III International Forum of Nanotechnologies. 2010 November 1-3, Moscow. Section 8: Nanotechnology in Medicine. Abstract book, page 4-8-27.
16. Gorudko I, Shamova E., Mukhortova A., Shishlo L., Gusev S., Panasenko O., Cherenkevich S. Glutation-dependent platelet interaction with neutrophils and tumor cells. Ab-stracts of the XXIII Congress the international society on thrombosis and haemostasis. 57th An-nual SSC Meeting, Juy 23-28, 2011. ISTH. Reoto, 2011 – J.Thromb.Haemost., v.9, Suppl.2, p. 770-771
17. A.V. Sokolov, A.V. Aseychev, V.A. Kostevich, A.A. Gusev, S.A. Gusev and I.I. Vlasova. Functionalization of single-walled carbon nanotubes regulates their effect on hemosta-sis. III Nanotechnology International Forum. Journal of Physics: Conference Series 291 (2011) 012054 p. 1-5.
18. I.I. Vlasova, T.V. Vakhrusheva, A.A. Gusev, A.V. Sokolov, V.A. Kostevich, S.A. Gusev. Peroxidase-induced degradation of single-walled carbon nanotubes: hypochlorite is a major oxidant capable of in vivo degradation of carbon nanotubes. The 7th International Human Peroxidase Meeting, Brussels, Belgium, 2011, P 22.
19. И.Б. Бродский, С.А. Брянцева, О.Н. Жаппарова, А.М. Ковалева, Е.Ф. Урюпова, С.А. Гусев, В.И. Сергиенко. Применение мезинхимальных стволовых клеток для восста-новления структуры и функции поврежденных тканей и органов. Эфферентная и физико-химическая медицина, 2011, 1, стр. 4-10.
20. К.В. Двадненко, С.А. Гусев, Г.М. Федоренко, Д.Г. Матишов. Ультраструктурные аспекты биологии злокачественного роста саркомы С-45. Сибирский онкологический журнал, 2011, №1 (43) стр. 25-28.
21. Л.Ю. Басырева, И.Б. Бродский, С.А. Брянцева, О.Н. Жаппарова, А.М. Ковалева, О.М. Панасенко, С.А. Гусев, В.И.Сергиенко, Д.Г.Матишов. Образование микроядер в ме-зенхимальных стволовых клетках крыс при действии гипохлорита. Эфферентная и физи-ко-химическая медицина, 2011, 2, стр. 10- 15.
22. Горудко И.В., Шамова Е.В., Шишло Л.М., Мухортова А.В., Прохорова В.И., Па-насенко О.М., Гусев С.А., Черенкевич С.Н. Влияние глютатиона на взаимодейтсвие тром-боцитов с нейтрофилами и опухолевыми клетками. Рецепторы и внутриклеточная сигна-лизация. Сб. статей международной конференции, том 2, стр.572-576, 2011, Пущино.
23. Власова И.И., Гусев А.А., Вахрушева Т.В., Мацкевич В.А., Костевич В.А., Гусев С.А. Однослойные углеродные нанотрубки активируют нейтрофилы в цельной крови. Материалы VII Международной Крымской конференции «Окислительный стресс и свободнорадикальные патологии», Украина, Кым, Судак, 2011, с.12.
24. Вахрушева Т.В., Гусев А.А., Костевич В.А., Акимова Н.И., Салимов Э.Л., Раги-мов А.А., Гусев С.А., Власова И.И. Однослойные углеродные нанотрубки активируют нейтрофилы, увеличивая синтез гипохлорита. Материалы 7-й национальной научно-практической конференции с международным участием «Активные формы кислорода, оксид азота, антиоксиданты и здоровье человека», Смоленск, 2011, с.50 – 52.
25. Власова И.И., Вахрушева Т.В., Гусев А.А., Соколов А.В., Костевич В.А., Гусев С.А. Индуцированная миелопероксидазой биодегенерация однослойных углеродных на-нотрубок: гипохлорит – основной окислитель, способный дегенерировать нанотрубки in vivo. Материалы 2-й международной школы «наноматериалы и нанотехнологии в живых системах. Безопасность и наномедицина», Пансионат «Заря», Московская область, 2011, с. 67-68.

Contact

Contact

Tel.: +7 (499) 246-44-57
Fax: +7 (499) 246-42-93