Ispol'zovanie shirokopol'noy fluorestsentnoy mikroskopii dlya otsenki vzaimodeystviya kletok s matritsami-nositelyami na etape doklinicheskikh issledovaniyakh in vitro

Abstract

Full Text

При разработке биомедицинских клеточных продуктов и тканеинженерных конструкций особое внимание уделяется оценке взаимодействия материала (матрицы-носителя, скаффолда и т. д.) с клетками. Не вызывает сомнения, что материалы играют ключевую роль, обеспечивая успешные клеточные события и интеграцию конструкции в организм пациента. Одним из наиболее остро стоящих вопросов на этапах разработки материала и доклинических исследований in vitro является оценка его взаимодействия с клетками. Большинство наиболее распространенных методик, используемых для оценки цитотоксичности материала и функциональной активности клеток при взаимодействии с материалом, представлены косвенными методами, не позволяющими провести прямую комплексную оценку основных необходимых характеристик. Цель. Оценить возможности использования широкопольной флуоресцентной микроскопии для характеристики взаимодействия поверхностно зависимых клеток с матрицами-носителями на этапе доклинических исследованиях in vitro Материалы и методы. Клеточный материал - мезенхимальные стволовые клетки жировой ткани человека (3-4 пассаж; жизнеспособность 98-99%, иммунофенотип характерен для МСК). Для оценки взаимодействия клеток с образцами материала использовали методы широкопольной флуоресцентной микроскопии, реализуемые на имиджере Cytation 5 (BioTek, США). Прижизненное окрашивание клеток проводили с использованием флуорохромов Hoechst 3334 (США), Calcein AM (США), Lipophilic Tracers-DiO DiOC14(3) Hydroxyethanesulfonate (США), TO-PRO™3 Ready Flow™ Reagent (США). Результаты. Комплексная оценка взаимодействия МСК с материалами, различающимися по составу и физико-химическим характеристикам (сплавы титана, синтетические полимерные материалы, биополимерные материалы, материалы на основе депротеинизированной костной ткани), показала, что цитотоксичность материала и его адгезионные свойства в отношении поверхностно зависимых клеток, характеристика жизнеспособности, морфологии и пролиферативной активности клеток при взаимодействии с материалом могут быть оценены с помощью клеточного имиджинга, реализуемого методом широкопольной флуоресцентной микроскопии. Использование широкопольной флуоресцентной микроскопии при исследовании пористых полимерных матриц-носителей позволяет оценить распределение клеток относительно структуры материала и миграционную активность клеток. Разработан способ количественной оценки клеток, распределенных в структуре скаффолдов (Пат. РФ № 2675376...от 17.07.2017).