Атомно-силовая микроскопия лучше других методов подходит для оценки структуры и механических свойств децеллюляризованного внеклеточного матрикса — материала, который остается после удаления клеток из органов и используется в тканевой инженерии в качестве «каркаса» для выращивания новых тканей. К такому выводу пришли ученые Сеченовского Университета Минздрава России вместе с коллегами из Казанского федерального университета.
В Сеченовском Университете нашли лучший способ оценки «каркасов» для выращивания биоэквивалентов / © Пресс-служба Сеченовского университета
Исследование опубликовано в журнале Science and Technology of Advanced Materials. Работа велась в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
Внеклеточный матрикс — это сложная сеть молекул, которая окружает клетки в организме, поддерживает их структуру и помогает передавать биологические сигналы. При создании биоэквивалентов тканей внеклеточный матрикс очищают от клеток, оставляя только каркас — основу, которая затем используется для выращивания новых клеток. Этот процесс называется децеллюляризацией. Качество «каркаса» крайне важно для дальнейшего успешного выращивания тканей.
Исследователи проанализировали почти 150 работ, включая собственные исследования, посвященных аспектам оценки состояния децеллюляризованного внеклеточного матрикса и растущих в нем клеток. На основе изученных данных они пришли к выводу, что наибольшие преимущества по сравнению с другими методами имеет атомно-силовая микроскопия.
В отличие от оптической микроскопии или компьютерной томографии, атомно-силовая микроскопия позволяет одновременно изучать структуру и шероховатость материала, а также его механические свойства, такие как модуль упругости. Этот метод не разрушает образец, что позволяет исследовать один и тот же материал многократно. Такой подход помогает оперативно выявлять дефекты и корректировать процессы, добиваясь высокой точности при выращивании тканей.
«Атомно-силовая микроскопия позволяет “увидеть” структуру матрикса и проверить, насколько она соответствует требованиям регенеративной медицины — например, правильно ли расположены волокна или достаточно ли материал прочен для будущего клеточного конструкта», — пояснила Анастасия Фролова, заведующая лабораторией корреляционной микроскопии Сеченовского Университета.
Атомно-силовая микроскопия делает процесс создания тканеинженерных конструктов более точным и надежным, поскольку позволяет детально изучать полученные материалы и выявлять несоответствия. Это важный шаг к созданию биоэквивалентов, которые максимально приближены по своим свойствам к естественным тканям организма.
