Оценка биосовместимости конструктов, изготовленных из фотополимерных смол методом 3D-печати
- 1,2,3,4,5 ФГБУ «НМИЦ онкологии» Минздрава России (г. Ростов-на-Дону, Россия)
- 6 Международный исследовательский институт «Интеллектуальные материалы» (г. Ростов-на-Дону, Россия)
Аннотация
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.
- Поступила
- 30.05.2023
- Одобрена
- 04.07.2023
- Принята
- 20.10.2023
Для цитирования
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
Список источников
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
