Современные тенденции в регенеративной медицине смещаются в сторону создания трёхмерных (3D) матриксов и тканеинженерных конструкций (ТИК). Переход от простых 2D-систем к сложным 3D-структурам, имитирующим микроархитектуру и топографию нативных тканей, необходим для перехода к формированию полноценных органов in vitro. Однако возрастающая сложность таких систем требует развития новых методов неразрушающего контроля, способных отслеживать динамические изменения их механических свойств в процессе созревания. Традиционные подходы, такие как наноиндентирование, макроскопические механические тесты и атомно-силовая микроскопия, зачастую оказываются недостаточно информативными для анализа гетерогенных и объёмных образцов.
Ученые из ИБХФ РАН совместно с коллегами из НИЦ «Курчатовский институт» опубликовали работу, посвященную разработке методов сканирующей импульсной акустической микроскопии (СИАМ) для неинвазивного витального исследования тканеинженерных конструкций, в журнале Molecules MDPI (Q1, Impact factor 4.6).
«Исследование эволюции объемной структуры тканеинженерных конструкций по мере их созревания является краеугольным камнем современной регенеративной медицины. Развитие методов неинвазивного мониторинга позволяет заглянуть «внутрь» формирующейся de novo ткани, в перспективе и целого органа до имплантации, биомиметических-скрининг платформ для тестирования эффективности лекарственных средств. Благодаря безопасности, высокой скорости диагностики и доступной стоимости ультразвуковых приборов, наш метод обладает значительным потенциалом для внедрения в рутинную практику биомедицинских исследований», - рассказали авторы статьи, сотрудники лаборатории акустической микроскопии ИБХФ РАН, кандидат биологических наук Елена Александровна Храмцова и кандидат физико-математических наук Юлия Степановна Петронюк.
Исследования выполнялись на нетканых матриксах на основе поли-L-молочной кислоты и их композитах с хитозаном, засеянных первичными дермальными фибробластами. Биоразлагаемые нетканые матриксы активно применяются в качестве технологической платформы для создания функциональных эквивалентов кожи для лечения ран и ожогов. Способность имитировать архитектуру, механику и биохимию нативного внеклеточного матрикса делает их идеальным решением для создания следующего поколения продуктов регенеративной медицины. В исследовании применялся комплексный подход для характеризации микроструктуры и упругих свойств, эволюции этих параметров по мере развития ТИК. Данные, полученные с помощью акустической микроскопии (СИАМ), сопоставлялись с результатами механических испытаний на растяжение, гель-проникающей хроматографии (ГПХ), дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК), сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) и витального теста CCK-8, используемого для определения пролиферации клеток и цитотоксичности. Было установлено, что СИАМ обладает высокой чувствительностью к изменениям в составе ТИК, включая наличие функционализирующих добавок, изменения в популяции клеток и синтеза собственного внеклеточного матрикса.
Работе было посвящены сообщение информационного агентства ТАСС, новость на сайте Минобрнауки РФ
Elena Khramtsova, Yulia Petronyuk, Christina Antipova, Roman Sharikov, Alexey Bogachenkov, Sergey Malakhov, Daria Bednik, Petr Dmitryakov, and Timofei Grigoriev. 2025. "Non-Invasive Analysis of Bulk and Surface Remodeling of Non-Woven PLLA and Fiber-Sponge PLLA/Chitosan Scaffolds in Cell Culture Environment" Molecules 30, no. 23: 4657. DOI: 10.3390/molecules30234657
#наукаИБХФ #публикацииИБХФ #ИБХФ #ИБХФРА