Вышедшие номера
Home » Оптика и спектроскопия » Год 2025, выпуск 5 » Статья стр. 516
<<<>>>
Анализ времени затухания флуоресценции единичных клеток с использованием модели Segment Anything для оценки биосовместимости пептидных гидрогелей
РНФ, «Проведение исследований на базе существующей научной инфраструктуры мирового уровня» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными, 23-75-00007
Тихонова Т.Н.1, Можеров А.М.2, Бaрковая А.В.1, Ефремов Ю.М.2, Кузнецова Д.С.2, Тимашев П.С.2,3, Щеславский В.И.4, Фадеев В.В.1, Якимов Б.П.1,2
1Московский государственный университет имени  М.В. Ломоносова, физический факультет, Москва, Россия
2Институт регенеративной медицины, Сеченовский университет, Москва, Россия
3Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, химический факультет, Москва, Россия
4НИИ экспериментальной онкологии и биомедицинских технологий, Нижний Новгород, Россия
Email: tikhonova@physics.msu.ru
Поступила в редакцию: 22 января 2025 г.
В окончательной редакции: 31 января 2025 г.
Принята к печати: 7 апреля 2025 г.
Выставление онлайн: 1 июля 2025 г.
PDF версия
На примере клеток молочной железы человека MCF-7 исследована возможность оценки изменений метаболизма клеток при их культивации на мягких самоорганизующихся гидрогелях различного уровня биосовместимости, выполненных из пептида Fmoc-FF и хитозана. Продемонстрировано, как по данным микроскопии визуализации времени затухания флуоресценции с использованием современных методов сегментации на основе универсальной модели zero-shot Segment Anything метаболический статус клеток может быть оценен на уровне единичных клеток на выборке большой численности. Представленный метод позволяет выявлять и отслеживать изменения метаболизма клеток, адгезированных на мягких гидрогелях, и на ранней стадии выявлять биосовместимость скаффолдов с клетками тканей, что является перспективным для задач регенеративных технологий. Ключевые слова: гидрогель, микроскопия визуализации времени жизни флуоресценции, клетка, метаболизм.
  1. Z. Liu, M. Tang, J. Zhao, R. Chai, J. Kang. Adv. Mater., 30 (17), 1705388 (2018). DOI: 10.1002/adma.201705388
  2. S. Pina, V.P. Ribeiro, C.F. Marques, F.R. Maia, T.H. Silva, R.L. Reis, J.M. Oliveira. Mater., 12 (11), 1824 (2019). DOI: 10.3390/ma12111824
  3. Y. Tang, H. Wang, S. Liu, L. Pu, X. Hu, J. Ding, G. Xu, W. Xu, S. Xiang, Z. Yuan. Colloids Surf. B, 220, 112973 (2022). DOI: 10.1016/j.colsurfb.2022.112973
  4. Y. Liang, J. He, B. Guo. ACS Nano, 15 (8), 12687 (2021). DOI: 10.1021/acsnano.1c04206
  5. B.C. Borro, R. Nordstr?m, M. Malmsten. Colloids Surf. B, 187, 110835 (2020). DOI: 10.1016/j.colsurfb.2020.110835
  6. V. Basavalingappa, T. Guterman, Y. Tang, S. Nir, J. Lei, P. Chakraborty, L. Schnaider, M. Reches, G. Wei, E. Gazit. Adv. Sci., 6 (12), 1900218 (2019). DOI: 10.1002/advs.201900218
  7. C. Diaferia, M. Ghosh, T. Sibillano, E. Gallo, M. Stornaiuolo, C. Giannini, G. Morelli, L. Adler-Abramovich, A. Accardo. Soft Matter., 15 (3), 487 (2019). DOI: 10.1039/C8SM02366B
  8. M. Vitale, C. Ligorio, B. McAvan, N.W. Hodson, C. Allan, S.M. Richardson, J.A. Hoyland, J. Bella. Acta Biomater., 138, 144 (2022). DOI: 10.1016/j.actbio.2021.11.011
  9. T.N. Tikhonova, V.S. Kolmogorov, R.V. Timoshenko, A.N. Vaneev, D. Cohen-Gerassi, L.A. Osminkina, P.V. Gorelkin, A.S. Erofeev, N.N. Sysoev, L. Adler-Abramovich, E.A. Shirshin. Cells, 11 (24), 4137 (2022). DOI: 10.3390/cells11244137
  10. T.N. Tikhonova, D. Cohen-Gerassi, Z.A. Arnon, Y. Efremov, P. Timashev, L. Adler-Abramovich, E.A. Shirshin. ACS Appl. Mater. Interfaces, 14 (50), 55392 (2022). DOI: 10.1021/acsami.2c17609
  11. K. Suhling, L.M. Hirvonen, J.A. Levitt, P.H. Chung, C. Tregidgo, A. Le Marois, D.A. Rusakov, K. Zheng, S. Ameer-Beg, S. Poland, S. Coelh, R. Henderson, N. Krstajic. Med. Photonics, 27, 3 (2015). DOI: 10.1016/j.medpho.2014.12.001
  12. S.R. Alam, H. Wallrabe, Z. Svindrych, A.K. Chaudhary, K.G. Christopher, D. Chandra, A. Periasamy. Sci. Rep., 7 (1), 10451 (2017). DOI: 10.1038/s41598-017-10856-3
  13. S. Kalinina, C. Freymueller, N. Naskar, B. von Einem, K. Reess, R. Sroka, A. Rueck. Int. J. Mol. Sci., 22 (11), 5952 (2021). DOI: 10.3390/ijms22115952
  14. M.C. Skala, K.M. Riching, A. Gendron-Fitzpatrick, J. Eickhoff, K.W. Eliceiri, J.G. White, N. Ramanujam. Proc. Natl. Acad. Sci., 104 (49), 19494 (2007). DOI: 10.1073/pnas.0708425104
  15. O.I. Kolenc, K.P. Quinn. Antioxid. Redox Signal., 30 (6), 875 (2019). DOI: 10.1089/ars.2017.7451
  16. K. Blinova, S. Carroll, S. Bose, A.V. Smirnov, J.J. Harvey, J.R. Knutson, R.S. Balaban. Biochemistry, 44 (7), 2585 (2005). DOI: 10.1021/bi0485124
  17. D.K. Bird, L. Yan, K.M. Vrotsos, K.W. Eliceiri, E.M. Vaughan, P.J. Keely, J.G. White, N. Ramanujam. Cancer Res., 65 (19), 8766 (2005). DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-04-3922
  18. E. Stuntz, Y. Gong, D. Sood, V. Liaudanskaya, D. Pouli, K.P. Quinn, C. Alonzo, Z. Liu, D.L. Kaplan, I. Georgakoudi. Sci. Rep., 7 (1), 1041 (2017). DOI: 10.1038/s41598-017-01015-9
  19. J.M. Berthiaume, J.G. Kurdys, D.M. Muntean, M.G. Rosca. Antioxid. Redox Signal., 30 (3), 375 (2019). DOI: 10.1089/ars.2017.7415
  20. E.A. Shirshin, M.V. Shirmanova, A.V. Gayer, M.M. Lukina, E.E. Nikonova, B.P. Yakimov, G.S. Budylin, V.V. Dudenkova, N.I. Ignatova, D.V. Komarov, V.V. Yakovlev, W. Becker, E.V. Zagaynova, V.I. Shcheslavskiy, M.O. Scully. Proc. Natl. Acad. Sci., 119 (9), e2118241119 (2022). DOI: 10.1073/pnas.2118241119
  21. T. Vicar, J. Balvan, J. Jaros, F. Jug, R. Kolar, M. Masarik, J. Gumulec. BMC Bioinformatics, 20, 1 (2019). DOI: 10.1186/s12859-019-2880-8
  22. A. Kirillov, E. Mintun, N. Ravi, H. Mao, C. Rolland, L. Gustafson, T. Xiao, S. Whitehead, A.C. Berg, W.-Y. Lo, P. Dollar, R. Girshick. Proc. IEEE/CVF Int. Conf. Comput. Vis., 4015-4026 (2023)
  23. N. Ravi, V. Gabeur, Y.-T. Hu, R. Hu, C. Ryali, T. Ma, H. Khedr, R. R?dle, C. Rolland, L. Gustafson, E. Mintun, J. Pan, K.V. Alwala, N. Carion, C.-Y. Wu, R. Girshick, P. Doll?r, C. Feichtenhofer. arXiv preprint arXiv:2408.00714 (2024). DOI: 10.48550/arXiv.2408.00714
  24. Y. Huang, X. Yang, L. Liu, H. Zhou, A. Chang, X. Zhou, R. Chen, J. Yu, J. Chen, C. Chen, S. Liu, H. Chi, X. Hu, K. Yue, L. Li, V. Grau, D.-P. Fan, F. Dong, D. Ni. Med. Image Anal., 92, 103061 (2024). DOI: 10.1016/j.media.2023.103061
  25. URL: https://github.com/facebookresearch/segment-anything
  26. C. Diaferia, G. Morelli, A. Accardo. J. Mater. Chem. B, 7 (34), 5142 (2019). DOI: 10.1039/C9TB01043B
  27. M. Boido, M. Ghibaudi, P. Gentile, E. Favaro, R. Fusaro, C. Tonda-Turo. Sci. Rep., 9 (1), 6402 (2019). DOI: 10.1038/s41598-019-42848-w
  28. T.T. Demirta?, G. Irmak, M. G?m??derelio?lu. Biofabrication, 9 (3), 035003 (2017). DOI: 10.1088/1758-5090/aa7b1d

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2025 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme