Известия Саратовского университета. Новая серия.

Серия Химия. Биология. Экология

ISSN 1816-9775 (Print)
ISSN 2541-8971 (Online)

Для цитирования:

Абалымов А. А., Ломова М. В., Новоселова М. В., Горин Д. А. Оценка накопления полимерных субмикронных микрокапсул в клеточном и межклеточном пространствах 3D сфероидов // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Химия. Биология. Экология. 2024. Т. 24, вып. 2. С. 163-171. DOI: 10.18500/1816-9775-2024-24-2-163-171, EDN: BWUINF

Статья опубликована на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC-BY 4.0).
Полный текст в формате PDF(Ru):
скачать
(загрузок: 106)
Язык публикации: 
русский
Рубрика: 
Биология
Тип статьи: 
Научная статья
УДК: 
577.359
DOI: 
10.18500/1816-9775-2024-24-2-163-171
EDN: 
BWUINF

Оценка накопления полимерных субмикронных микрокапсул в клеточном и межклеточном пространствах 3D сфероидов

Авторы: 
Абалымов Анатолий Анатольевич, Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского
Ломова Мария Владимировна, Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского
Новоселова Марина Владимировна, Сколковский институт науки и технологий
Горин Дмитрий Александрович, Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского
Аннотация: 

Многоклеточные сфероиды представляют собой трехмерные in vitro модели органов и тканей. Многоклеточные сфероиды приобрели большой интерес в области биотехнологий, так как они являются воспроизводимыми и имитирующими реальные органы и ткани тест-системами для новых форм лекарственных средств, позволяя минимизировать использование животных моделей in vivo. Для описания накопления субмикронных полимерных микрокапсул в клеточных сфероидах использовали метод проточной цитометрии, позволивший выявить основные аспекты взаимодействия носителей лекарств и клеток внутри сфероида. Сфероиды были получены с помощью клеток рака молочной железы мыши 4T1 и здоровых клеток фибробластов мыши L929. Расположение микрокапсул с диаметром 300, 500, 1000 нм с биосовместимыми оболочками в клеточных сфероидах было оценено в их межклеточном и внутриклеточном пространствах. 

Ключевые слова: 
сфероиды
проточная цитометрия
микрокапсулы
доставка лекарств
тераностика
Список источников: 
  1. Voronin D. V., Abalymov A. A., Svenskaya Y. I., Lomova M. V. Key points in remote – controlled drug delivery: From the carrier design to clinical trials. Int. J. Mol. Sci., 2021, vol. 22, article number 9149. https://doi.org/10.3390/ijms22179149
  2. Saveleva M. S., Eftekhari K., Abalymov A., Douglas T. E. L., Volodkin D., Parakhonskiy B. V., Skirtach A. G. Hierarchy of hybrid materials-the place of inorganics-in-organics in it, their composition and applications. Front. Chem., 2019, vol. 7, pp. 1–21. https://doi.org/10.3389/fchem.2019.00179
  3. De Koker S., Hoogenboom R., De Geest B. G. Polymeric multilayer capsules for drug delivery. Chem. Soc. Rev., 2012, vol. 41, article number 2867. https://doi.org/10.1039/c2cs15296g
  4. Tong W., Dong W., Gao C., Möhwald H. Charge-controlled permeability of polyelectrolyte microcapsules. J. Phys. Chem. B, 2005, vol. 109, pp. 13159–13165. https://doi.org/10.1021/jp0511092
  5. Van der Meeren L., Li J., Konrad M., Skirtach A. G., Volodkin D., Parakhonskiy B. V. Temperature window for encapsulation of an enzyme into thermally shrunk, CaCO3 templated polyelectrolyte multilayer capsules. Macromol. Biosci., 2020, vol. 20. https://doi.org/10.1002/mabi.202000081
  6. Ejima H., Yanai N., Best J. P., Sindoro M., Granick S., Caruso F. Near–incompressible faceted polymer microcapsules from metal – organic framework templates. Adv. Mater., 2013, vol. 25, pp. 5767–5771. https://doi.org/10.1002/adma.201302442
  7. Li J., Khalenkow D., Volodkin D., Lapanje A., Skirtach A. G., Parakhonskiy B. V. Surface enhanced Raman scattering (SERS)-active bacterial detection by Layer-by-Layer (LbL) assembly all-nanoparticle microcapsules. Colloids https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2022.129547
  8. Vidiasheva I. V., Abalymov A. A., Kurochkin M. A., Mayorova O. A., Lomova M. V., German S. V., Khalenkow D. N., Zharkov M. N., Gorin D. A., Skirtach A. G. Transfer of cells with uptaken nanocomposite, magnetite-nanoparticle functionalized capsules with electromagnetic tweezers. Biomater. Sci., 2018, vol. 6, pp. 2219–2229. https://doi.org/10.1039/c8bm00479j
  9. Demina P. A., Abalymov A. A., Voronin D. V., Sadovnikov A. V., Lomova M. V. Highly-magnetic mineral protein-tannin vehicles with anti-breast cancer activity. Mater. Chem. Front., 2021, vol. 5, pp. 2007–2018. https://doi.org/10.1039/d0qm00732c
  10. Lengert E., Saveleva M., Abalymov A., Atkin V., Wuytens P. C., Kamyshinsky R., Vasiliev A. L., Gorin D. A., Sukhorukov G. B., Skirtach A. G. Silver alginate hydrogel micro- and nanocontainers for theranostics: synthesis, encapsulation, remote release, and detection. ACS Appl. Mater. Interfaces, 2017, vol. 9, pp. 21949–21958. https://doi.org/10.1021/acsami.7b08147
  11. Abalymov A. A., Verkhovskii R. A., Novoselova M. V., Parakhonskiy B. V., Gorin D. A., Yashchenok A. M., Sukhorukov G. B. Live-cell imaging by confocal raman and fluorescence microscopy recognizes the crystal structure of calcium carbonate particles in hela cells. Biotechnol. J., 2018, vol. 13, article number 1800071. https://doi.org/10.1002/biot.201800071
  12. German S. V., Abalymov A. A., Kurochkin M. A., Kan Y., Gorin D. A., Novoselova M. V. Plug-and-play lymph node-on-chip: secondary tumor modeling by the combination of cell spheroid, collagen sponge and T-сells. Int. J. Mol. Sci., 2023, vol. 24, article number 3183. https://doi.org/10.3390/ijms24043183
  13. Anisimov R. A., Gorin D. A., Abalymov A. A. 3D Cell spheroids as a tool for evaluating the effectiveness of carbon nanotubes as a drug delivery and photothermal therapy agents. J. Carbon Res. C, 2022, vol. 8, pp. 56. https://doi.org/10.3390/c8040056
  14. Lu H., Stenzel M. H. Multicellular tumor spheroids (MCTS) as a 3D in vitro evaluation tool of nanoparticles. Small, 2018, vol. 14, article number 1702858. https://doi.org/10.1002/smll.201702858
  15. Moshksayan K., Kashaninejad N., Warkiani M. E., Lock J. G., Moghadas H., Firoozabadi B., Saidi M. S., Nguyen N. T. Spheroids-on-a-chip: Recent advances and design considerations in microfl uidic platforms for spheroid formation and culture. Sensors Actuators, B Chem., 2018, vol. 263, pp. 151–176. https://doi.org/10.1016/j.snb.2018.01.223
  16. Parakhonskiy B., Zyuzin M. V., Yashchenok A., Carregal-Romero S., Rejman J., Möhwald H., Parak W. J., Skirtach A. G. The infl uence of the size and aspect ratio of anisotropic, porous CaCO3 particles on their uptake by cells. J. Nanobiotechnology, 2015, vol. 13, iss. 1, pp. 53. https://doi.org/10.1186/s12951-015-0111-7 
Поступила в редакцию: 
18.11.2023
Принята к публикации: 
28.11.2023
Опубликована: 
31.05.2024
Краткое содержание:
скачать
(загрузок: 43)