Т.В. Чембарова1, С.Ю. Филиппова2, И.В. Межевова3, Н.В. Гненная4, И.А. Новикова5, С.В. Чапек6

1–5 ФГБУ «НМИЦ онкологии» Минздрава России (г. Ростов-на-Дону, Россия)

6 Международный исследовательский институт «Интеллектуальные материалы» (г. Ростов-на-Дону, Россия)

1 tanyshamova@mail.ru, 2 filsv@yandex.ru, 3 mezhevova88@gmail.com, 4 ngnennaya@inbox.ru, 5 novikovainna@yahoo.com, 6 chapek@sfedu.ru

Постановка проблемы. Двумерные модели, представляющие собой монослой из опухолевых клеток коммерческих линий, используются в фармацевтической промышленности для тестирования противоопухолевых препаратов. Однако, ввиду того, что они могут не точно отражать ответ на тестируемые вещества, растет спрос на трехмерные модели, более полно имитирующие организацию и поведение опухоли in vivo. При условии использования в таких моделях образцов тканей, полученных от пациентов, можно говорить о персонализированном скрининге эффективности лекарственных препаратов. Использование микрофлюидных устройств в создании 3D-моделей делает возможным воссоздание микроокружения опухоли, что способствует лучшему пониманию поведения рака in vivo и более точной доклинической оценке эффективности лекарств. Одним из способов, с помощью которых возможно создание микрофлюидных чипов, является фотополимерная 3D-печать. Однако, большинство материалов, используемых в такой печати, не предназначены для культивирования клеток и поэтому не тестируются на биосовместимость.

Цель работы – оценка способности поддерживать рост и жизнеспособность культивируемых злокачественных клеток человека конструктами из двух видов прозрачных смол для фотополимерной трехмерной печати.

Результаты. Выявлено, что полимерные конструкции, полученные из тестируемых смол, не поддерживают клеточную адгезию и обладают выраженной цитотоксической активностью. Возможно, многократная отмывка и обработка поверхности образца из смолы Nano Clear могут улучшить совместимость таких конструктов с культурами клеток. Образец, полученный из смолы Dental Clear PRO, оказался непригодным для создания прототипов биочипов из-за его высокой гигроскопичности и деформируемости.

Практическая значимость. Дальнейшие исследования будут сосредоточены на более глубоком изучении свойств смолы Nano Clear.

Чембарова Т.В., Филиппова С.Ю., Межевова И.В., Гненная Н.В., Новикова И.А., Чапек С.В. Оценка биосовместимости конструктов, изготовленных из фотополимерных смол методом 3D-печати // Технологии живых систем. 2023. T. 20. № 4.
С. 45-52. DOI: https://doi.org/10.18127/j20700997-202304-04

1. Sung H., Ferlay J., Siegel R. L., Laversanne M., Soerjomataram I., Jemal A., Bray F. Global Cancer Statistics 2020: GLOBOCAN Estimates of Incidence and Mortality Worldwide for 36 Cancers in 185 Countries // CA Cancer J. Clin. 2021. V. 71(3). P. 209–249. Doi: 10.3322/caac.21660
2. Китаева К.В., Ризванов А.А., Соловьёва В.В. Современные методы доклинического скрининга противоопухолевых препаратов с применением тест-систем на основе культур клеток // Учен. зап. Казан. ун-та. Сер. Естеств. науки. 2021. № 2. С. 155–176. Doi: 10.26907/2542-064X.2021.2.155-176
3. Тимофеева С.В., Шамова Т.В., Ситковская А.О. 3D-биопринтинг микроокружения опухоли: последние достижения // Журнал общей биологии. 2021. Т. 82. № 5. С. 389–400. Doi: 10.31857/S0044459621050067
4. Sun W., Luo Z., Lee J., Kim H.J., Lee K., Tebon P., Feng Y., Dokmeci M. R., Sengupta S., Khademhosseini A. Organ-on-a-Chip for Cancer and Immune Organs Modeling // Adv. Healthc. Mater. 2019. V. 8(4). P. e1801363. Doi: 10.1002/adhm.201801363
5. Niculescu A.G., Chircov C., Bîrcă A.C., Grumezescu A.M. Fabrication and Applications of Microfluidic Devices: A Review // Int. J. Mol. Sci. 2021. V. 22(4). P. 2011. Doi: 10.3390/ijms22042011
6. Cui Р., Wang S. Application of microfluidic chip technology in pharmaceutical analysis: A review // Journal of Pharmaceutical Analysis. 2019. V. 9(4). P. 238–247. Doi: 10.1016/j.jpha.2018.12.001
7. Azizipour N., Avazpour R., Rosenzweig D.H., Sawan M., Ajji A. Evolution of Biochip Technology: A Review from Lab-on-a-Chip to Organ-on-a-Chip // Micromachines (Basel). 2020. V. 11(6). P. 599. Doi: 10.3390/mi11060599
8. Del Piccolo N., Shirure V.S., Bi Y., Goedegebuure S.P., Gholami S., Hughes C.C.W., Fields R.C., George S.C. Tumor-on-chip modeling of organ-specific cancer and metastasis // Advanced Drug Delivery Reviews. 2021. V. 175. P. 113798. Doi: 10.1016/j.addr.2021.05.008
9. Monteiro M.V., Zhang Y.S., Gaspar V.M., Mano J.F. 3D-bioprinted cancer-on-a-chip: level-up organotypic in vitro models // Trends Biotechnol. 2022. V. 40(4). P. 432–447. Doi: 10.1016/j.tibtech.2021.08.007
10. Zhang J., Hu Q., Wang S., Tao J., Gou M. Digital Light Processing Based Three-dimensional Printing for Medical Applications // Int. J. Bioprint. 2019. V. 6(1). P. 242. Doi: 10.18063/ijb.v6i1.242
11. Tsolakis I.A., Papaioannou W., Papadopoulou E., Dalampira M., Tsolakis A.I. Comparison in Terms of Accuracy between DLP and LCD Printing Technology for Dental Model Printing // Dent. J. (Basel). 2022. V. 10(10). P. 181. Doi: 10.3390/dj10100181