Медицинская Техника / Медицинская техника №3, 2024 / с. 1-4

Установка для исследования гетерогенных культур опухолевых клеток на основе гибридной микрофлюидной системы

Т.М. Зимина, К.Г. Гареев, Н.О. Ситков, К.Е. Брусина, М.А. Шубина, Ж. Ганиев, Д.Е. Бобков, Р.Б. Лихоманова, Н.М. Юдинцева, Н.Н. Потрахов, М.А. Шевцов

Аннотация

Разработан прототип установки для исследования клеточных структур разного типа, в том числе сфероидов опухолевых клеток, в микрофлюидном формате. Продемонстрировано, что микрофлюидные системы (МФС) могут быть эффективно использованы для оценки эффективности противоопухолевых химфармпрепаратов. Показано, что МФС позволяют проводить параллельный анализ с пробами малого объема, используя биоптат пациента, а также могут применяться для изучения движения и миграции опухолевых сфероидов. По результатам исследований сделан вывод о перспективности системы для реализации персонализированной и таргетной терапии.

Вернуться к содержанию

Сведения об авторах

Татьяна Михайловна Зимина, канд. физ.-мат. наук, доцент, кафедра микро- и наноэлектроники, Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина), ст. научный сотрудник, научно-исследовательская лаборатория нанотехнологий, Национальный медицинский исследовательский центр им. В.А. Алмазова,

Камиль Газинурович Гареев, канд. техн. наук, доцент, кафедра микро- и наноэлектроники, Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина), ст. научный сотрудник, научно-исследовательский отдел трансляционной онкологии, Научный центр мирового уровня «Центр персонализированной медицины», Национальный медицинский исследовательский центр им. В.А. Алмазова,

Никита Олегович Ситков, канд. техн. наук, ассистент, кафедра микро- и наноэлектроники, Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина), ст. научный сотрудник, научно-исследовательский отдел трансляционной онкологии, Научный центр мирового уровня «Центр персонализированной медицины», Национальный медицинский исследовательский центр им. В.А. Алмазова,

Ксения Ефимовна Брусина, студент 5 курса, инженер, кафедра микро- и наноэлектроники, Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина), лаборант-исследователь, научно-исследовательская лаборатория нанотехнологий, Национальный медицинский исследовательский центр им. В.А. Алмазова,

Мария Алексеевна Шубина, студент 4 курса,

Женис Ганиев, студент 3 курса, кафедра микро- и наноэлектроники, Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина),

Данила Евгеньевич Бобков, канд. биолог. наук, ведущ. научный сотрудник, Институт цитологии РАН, ст. научный сотрудник, научно-исследовательский отдел трансляционной онкологии, Научный центр мирового уровня «Центр персонализированной медицины», Национальный медицинский исследовательский центр им. В.А. Алмазова,

Руслана Батыровна Лихоманова, мл. научный сотрудник, Институт цитологии РАН, мл. научный сотрудник, научно-исследовательский отдел трансляционной онкологии, Научный центр мирового уровня «Центр персонализированной медицины», Национальный медицинский исследовательский центр им. В.А. Алмазова,

Наталья Михайловна Юдинцева, канд. биолог. наук, ведущ. научный сотрудник, Институт цитологии РАН, ведущий научный сотрудник, научно-исследовательский отдел трансляционной онкологии, Научный центр мирового уровня «Центр персонализированной медицины», Национальный медицинский исследовательский центр им. В.А. Алмазова,

Николай Николаевич Потрахов, д-р техн. наук, зав. кафедрой, кафедра электронных приборов и устройств, Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина),

Максим Алексеевич Шевцов, д-р биолог. наук, ведущ. научный сотрудник, Институт цитологии РАН, зав. научно-исследовательским отделом, научно-исследовательский отдел трансляционной онкологии, Научный центр мирового уровня «Центр персонализированной медицины», Национальный медицинский исследовательский центр им. В.А. Алмазова, г. С.-Петербург,

e-mail: sitkov93@yandex.ru

Список литературы

1. Тихомирова А.В. Критерии оценки клинической эффективности противоопухолевых лекарственных препаратов // Ведомости Научного центра экспертизы средств медицинского применения. 2019. Т. 9. № 1. С. 34-40.

2. Savel H., Barbier S., Proust-Lima C. et al. On the choice of longitudinal models for the analysis of anti-tumor efficacy in mouse clinical trials of patient-derived xenograft models // Cancer Research Communications. 2023. Vol.

3. Iss. 1. PP. 140-147. 3. Aykan N.F., Цzatli T. Objective response rate assessment in oncology: Current situation and future expectations // World. J. Clin. Oncol. 2020. Vol. 24. Iss. 2. PP. 53-73.

4. ESMO Oncology, 2019 / https://oncologypro.esmo.org/content/ download/233711/3944768/file/2019-ESMO-ESO-Course- Valencia-Chemotherapy-Nicholas-Pavlidis.pdf (дата обраще- ния: 12.04.2024).

5. Liu W., Hu R., Han K. et al. Parallel and large-scale antitumor investigation using stable chemical gradient and heterotypic three-dimensional tumor coculture in a multi-layered microfluidic device // Biotechnology Journal. 2021. Vol. 16. Iss. 10. Art. 2000655.

6. Khoo B.L., Grenci G., Lim Y.B. et al. Expansion of patient- derived circulating tumor cells from liquid biopsies using a CTC microfluidic culture device // Nature Protocols. 2018. Vol. 13. Iss. 1. PP. 34-58.

7. Shubina M.A., Brusina K.E., Ryabko A.A. et al. Development of Microfluidic Chips for Impedance Studies of Tumor Cells / 2024 Conference of Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering (ElCon). IEEE. 2024. PP. 995-998.

8. Weng K.C., Kurokawa Y.K. Hajek B.S. et al. Human induced pluripotent stem-cardiac-endothelial-tumor-on-a-chip to assess anticancer efficacy and cardiotoxicity // Tissue Engineering Part C: Methods. 2020. Vol. 26. Iss. 1. PP. 44-55.

9. Liu W., Sun M., Han K., Wang J. Large-scale antitumor screening based on heterotypic 3D tumors using an integrated microfluidic platform // Analytical Chemistry. 2019. Vol. 91. Iss. 21. PP. 13601-13610.

10. Binda L., Bolado M., D’Onofrio A. et al. Analysis of a microfluidic device for diffusion coefficient determination of high molecular weight solutes detectable in the visible spectrum // Eur. Phys. J. E. 2022. Vol. 45. PP. 56.

11. Carmona-Gutierrez D., Bauer M.A., Zimmermann A. et al. Guidelines and recommendations on yeast cell death nomenclature // Microb Cell. 2018. Vol. 5. Iss. 1. PP. 4-31.