Новости и пресс-релизы

В Сеченовском Университете разработали метод оценки «каркасов» для выращивания биологических тканей

Скаффолд, заселенный клетками

Ученые Сеченовского Университета Минздрава России разработали новый подход к анализу структуры скаффолдов — полимерных матриц, которые используются для создания тканеинженерных конструктов. Метод позволяет оценить пористость и геометрию скаффолдов, а также распределение клеток внутри — это необходимо для оценки корректности роста клеток и жизнеспособности будущей ткани. Исследование было опубликовано в журнале Cells (https://doi.org/10.3390/cells13151234).

В тканевой инженерии скаффолды играют роль субстрата и механического каркаса для роста клеток. Однако остается сложным не только создание таких скаффолдов и тем более заселение их клетками, но и контроль качества, анализ структуры, а также визуализация того, как именно клетки распределяются внутри. Существующие подходы к визуализации имеют ряд ограничений: при обработке образцов для гистологического исследования нарушается распределение клеток, оптические методы не дают достаточного представления о структуре и геометрии скаффолда, а ультразвуковая визуализация имеет низкое пространственное разрешение.

Команда из Института регенеративной медицины Сеченовского университета предложила использовать метод рентгеновской микротомографии и разработала простой и доступный протокол, позволяющий анализировать структуру скаффолдов, их пористость и геометрию, а также распределение клеток внутри.

«Протокол основан на контрастировании образцов в 3% растворе фосфорновольфрамовой кислоты в дистиллированной воде и последующем сканировании. Химический агент прочно связывается с коллагеном и клеточными массами, обеспечивая их видимость при микро-КТ исследовании, а разница в интенсивности сигнала позволяет отличать коллагеновые волокна, поры и клеточные массы. Примечательно, что метод заточен на работу в водных условиях, что обеспечивает сохранение нативной архитектуры скаффолдов, которая может быть нарушена, например, при дегидратации», — рассказал младший научный сотрудник Института регенеративной медицины Сергей Ткачев.

Эксперименты подтвердили, что разработанный метод позволяет не только создавать достаточно точные 3D-модели, но и проводить различные математические расчеты: анализировать связность пор или определять направления коллагеновых волокон скаффолда.

Кроме того, потенциальным применением нового подхода может стать изучение миграции клеток в скаффолдах и взаимосвязи между механическими свойствами внеклеточного матрикса, фенотипом клеток и преобразованием механических раздражителей в нервные сигналы. Это может быть особенно актуально для изучения злокачественных клеток в 3D-культурах на предмет их способности к миграции и инвазии в зависимости от их фенотипа и механических свойств окружающей среды.

Ученые рассчитывают, что новый метод будет полезен для исследователей, работающих в области регенеративной медицины и тканевой инженерии.

Разработка метода стала возможной благодаря предыдущим исследованиям различных объектов с помощью рентгеновской микротомографии в Сеченовском Университете, поддержанных Российским научным фондом. Часть работы, связанная с созданием коллагеновых скаффолдов и экспериментами с клетками, была поддержана грантом № 23-15-00481. Часть работы, связанная с визуализацией и дальнейшим анализом коллагеновых скаффолдов с помощью микротомографии, выполнена при поддержке гранта № 22-75-10100.

«PRO Здоровье»

Статьи от экспертов о здоровом образе жизни, семейных отношениях, болезнях, красоте и др. Советы экспертов по фитнесу, диетам, правильному питанию.Справочники.

Поделиться
Опубликовано
«PRO Здоровье»

Свежие новости

Обморожение: основные признаки и первая помощь

Какие симптомы могут указывать на обморожение и как правильно оказывать первую помощь при переохлаждении на…

Идеальная приживаемость: в НИТУ МИСИС представили биосовместимое устройство для крепления на черепе

Ученые Университета МИСИС запатентовали устройство для долговременного закрепления электродов на черепе млекопитающих. Эта разработка расширит…

Скользкий вопрос. Врач перечислил самые распространенные травмы при падении в гололед

Узнайте, какие травмы чаще всего случаются при падении в гололед, как оказать первую помощь и…

От чего болит спина или самые частые вопросы нейрохирургу

Узнайте, какие заболевания позвоночника вызывают боль в спине, когда нужна помощь нейрохирурга и как избежать…

Переподготовка врачей: что изменилось и почему это важно

Современная медицина развивается стремительно, и врачи должны успевать за её изменениями. Расскажем, как дополнительное образование…

«Нежная как роза и коварная». Об опасности бактерии, вызывающей коклюш, рассказывает инфекционист

Как отличить начало коклюша от обычной простуды или ОРВИ? Насколько эффективна современная вакцинация? Для кого…