27.02.2026 г.
Современные тенденции в регенеративной медицине смещаются в сторону создания трёхмерных (3D) матриксов и тканеинженерных конструкций (ТИК). Переход от простых 2D-систем к сложным 3D-структурам, имитирующим микроархитектуру и топографию нативных тканей, необходим для перехода к формированию полноценных органов in vitro. Однако возрастающая сложность таких систем требует развития новых методов неразрушающего контроля, способных отслеживать динамические изменения их механических свойств в процессе созревания. Традиционные подходы, такие как наноиндентирование, макроскопические механические тесты и атомно-силовая микроскопия, зачастую оказываются недостаточно информативными для анализа гетерогенных и объёмных образцов.
Ученые из ИБХФ РАН совместно с коллегами из НИЦ «Курчатовский институт» опубликовали работу, посвященную разработке методов сканирующей импульсной акустической микроскопии (СИАМ) для неинвазивного витального исследования тканеинженерных конструкций, в журнале Molecules MDPI.
«Исследование эволюции объемной структуры тканеинженерных конструкций по мере их созревания является краеугольным камнем современной регенеративной медицины. Развитие методов неинвазивного мониторинга позволяет заглянуть «внутрь» формирующейся de novo ткани, в перспективе и целого органа до имплантации, биомиметических-скрининг платформ для тестирования эффективности лекарственных средств. Благодаря безопасности, высокой скорости диагностики и доступной стоимости ультразвуковых приборов, наш метод обладает значительным потенциалом для внедрения в рутинную практику биомедицинских исследований», - рассказали авторы статьи, сотрудники лаборатории акустической микроскопии ИБХФ РАН, кандидат биологических наук Елена Александровна Храмцова и кандидат физико-математических наук Юлия Степановна Петронюк.
Исследования выполнялись на нетканых матриксах на основе поли-L-молочной кислоты и их композитах с хитозаном, засеянных первичными дермальными фибробластами. Биоразлагаемые нетканые матриксы активно применяются в качестве технологической платформы для создания функциональных эквивалентов кожи для лечения ран и ожогов. Способность имитировать архитектуру, механику и биохимию нативного внеклеточного матрикса делает их идеальным решением для создания следующего поколения продуктов регенеративной медицины. В исследовании применялся комплексный подход для характеризации микроструктуры и упругих свойств, эволюции этих параметров по мере развития ТИК. Данные, полученные с помощью акустической микроскопии (СИАМ), сопоставлялись с результатами механических испытаний на растяжение, гель-проникающей хроматографии (ГПХ), дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК), сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) и витального теста CCK-8, используемого для определения пролиферации клеток и цитотоксичности. Было установлено, что СИАМ обладает высокой чувствительностью к изменениям в составе ТИК, включая наличие функционализирующих добавок, изменения в популяции клеток и синтеза собственного внеклеточного матрикса.
Elena Khramtsova, Yulia Petronyuk, Christina Antipova, Roman Sharikov, Alexey Bogachenkov, Sergey Malakhov, Daria Bednik, Petr Dmitryakov, and Timofei Grigoriev. 2025. "Non-Invasive Analysis of Bulk and Surface Remodeling of Non-Woven PLLA and Fiber-Sponge PLLA/Chitosan Scaffolds in Cell Culture Environment" Molecules 30, no. 23: 4657. DOI: 10.3390/molecules30234657
Работе было посвящены сообщение информационного агентства ТАСС, новость на сайте Минобрнауки РФ
