В список обязательных исследований при создании новых материалов для имплантов, предназначенных для замены твёрдых тканей, входит изучение жизнеспособности клеток. Так оценивается биосовместимость имплантов с организмом человека. Учёные Томского государственного университета разработали метод, позволяющий в реальном времени определить состояние клеток – индикаторов приживаемости имплантов.
Новый подход на основе двухфотонной микроскопии описан в статье, опубликованной в журнале International Journal of Molecular Sciences (Q1). Методика позволит создавать материалы с высокой биосовместимостью для восстановительной хирургии, а значит, улучшит качество жизни пациентов.
При создании новых материалов для остеоимплантов одним из главных показателей нетоксичности и биосовместимости является выживаемость клеточных культур, нанесённых на материал. В нашем исследовании мы наносили фибробласты мышей на остеоимпланты из пористой керамики. Эти клетки играют важную роль в заживлении ран: они синтезируют компоненты межклеточного вещества и других необходимых организму соединений, например, коллагена.
- Виктор Николаев, старший научный сотрудник лаборатории лазерного молекулярного имиджинга и машинного обучения ТГУ
Стандартом для оценки жизнеспособности клеток после контакта с материалом является микроскопическое исследование с предварительным окрашиванием: оно показывает погибшие клетки. Другой вариант – электронная микроскопия. Учёные лаборатории лазерного молекулярного имиджинга и машинного обучения ТГУ в качестве инструмента для исследования клеток применяют двухфотонную микроскопию. Как показали экспериментальные исследования, этот метод позволяет заглянуть в клетку in vivo и увидеть в ней нежелательные изменения.
При исследовании с помощью обычной микроскопии поврежденная клетка может выглядеть вполне жизнеспособно. Когда она находится на предметном стекле, ей хватает кислорода, клетка «чувствует» себя хорошо. Но когда клетка помещается на пористую керамику, ей может не хватать кислорода, в результате развивается окислительный стресс. Двухфотонная микроскопия хороша тем, что она позволяет не просто увидеть, живая клетка или нет, но и выявить наличие окислительного стресса, снижение метаболизма, оценить энергетические запасы клеток и прочее.
- Виктор Николаев
Фото пресс-службы ТГУ
Нет комментариев