Evaluation of polymeric submicron microcapsule accumulation in cellular and intercellular space of 3D spheroids

封面

如何引用文章

全文:

详细

Multicellular spheroids are three-dimensional in vitro models of organs and tissues. Multicellular spheroids have gained great interest in the fi eld of biotechnology as they are reproducible and mimic real organs and tissues so can be used as test systems for new forms of drugs, allowing minimizing the use of in vivo animal models. Flow cytometry was used to describe the accumulation of submicron polymeric microcapsules in cellular spheroids, which allowed us to identify the main aspects of drug carrier-cell interactions within the spheroid. Spheroids were generated using 4T1 mouse breast cancer cells and healthy L929 mouse fi broblast cells. The arrangement of microcapsules with 300, 500, 1000 nm diameter with biocompatible shells in cell spheroids was evaluated in their intercellular and intracellular spaces.

作者简介

A. Abalymov

Saratov State University

83, Astrakhanskaya str., Saratov, 410012, Russia

Maria Lomova

Saratov State University

83, Astrakhanskaya str., Saratov, 410012, Russia

Marina Novoselova

Skolkovo Institute of Science and Technology

21205 Moscow, Russia

Dmitriy Gorin

Saratov State University

83, Astrakhanskaya str., Saratov, 410012, Russia

参考

  1. Voronin D. V., Abalymov A. A., Svenskaya Y. I., Lomova M. V. Key points in remote – controlled drug delivery: From the carrier design to clinical trials. Int. J. Mol. Sci., 2021, vol. 22, article number 9149. https://doi.org/10.3390/ijms22179149
  2. Saveleva M. S., Eftekhari K., Abalymov A., Douglas T. E. L., Volodkin D., Parakhonskiy B. V., Skirtach A. G. Hierarchy of hybrid materials-the place of inorganics-in-organics in it, their composition and applications. Front. Chem., 2019, vol. 7, pp. 1–21. https://doi.org/10.3389/fchem.2019.00179
  3. De Koker S., Hoogenboom R., De Geest B. G. Polymeric multilayer capsules for drug delivery. Chem. Soc. Rev., 2012, vol. 41, article number 2867. https://doi.org/10.1039/c2cs15296g
  4. Tong W., Dong W., Gao C., Möhwald H. Charge-controlled permeability of polyelectrolyte microcapsules. J. Phys. Chem. B, 2005, vol. 109, pp. 13159–13165. https://doi.org/10.1021/jp0511092
  5. Van der Meeren L., Li J., Konrad M., Skirtach A. G., Volodkin D., Parakhonskiy B. V. Temperature window for encapsulation of an enzyme into thermally shrunk, CaCO3 templated polyelectrolyte multilayer capsules. Macromol. Biosci., 2020, vol. 20. https://doi.org/10.1002/mabi.202000081
  6. Ejima H., Yanai N., Best J. P., Sindoro M., Granick S., Caruso F. Near–incompressible faceted polymer microcapsules from metal – organic framework templates. Adv. Mater., 2013, vol. 25, pp. 5767–5771. https://doi.org/10.1002/adma.201302442
  7. Li J., Khalenkow D., Volodkin D., Lapanje A., Skirtach A. G., Parakhonskiy B. V. Surface enhanced Raman scattering (SERS)-active bacterial detection by Layer-by-Layer (LbL) assembly all-nanoparticle microcapsules. Colloids https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2022.129547
  8. Vidiasheva I. V., Abalymov A. A., Kurochkin M. A., Mayorova O. A., Lomova M. V., German S. V., Khalenkow D. N., Zharkov M. N., Gorin D. A., Skirtach A. G. Transfer of cells with uptaken nanocomposite, magnetite-nanoparticle functionalized capsules with electromagnetic tweezers. Biomater. Sci., 2018, vol. 6, pp. 2219–2229. https://doi.org/10.1039/c8bm00479j
  9. Demina P. A., Abalymov A. A., Voronin D. V., Sadovnikov A. V., Lomova M. V. Highly-magnetic mineral protein-tannin vehicles with anti-breast cancer activity. Mater. Chem. Front., 2021, vol. 5, pp. 2007–2018. https://doi.org/10.1039/d0qm00732c
  10. Lengert E., Saveleva M., Abalymov A., Atkin V., Wuytens P. C., Kamyshinsky R., Vasiliev A. L., Gorin D. A., Sukhorukov G. B., Skirtach A. G. Silver alginate hydrogel micro- and nanocontainers for theranostics: synthesis, encapsulation, remote release, and detection. ACS Appl. Mater. Interfaces, 2017, vol. 9, pp. 21949–21958. https://doi.org/10.1021/acsami.7b08147
  11. Abalymov A. A., Verkhovskii R. A., Novoselova M. V., Parakhonskiy B. V., Gorin D. A., Yashchenok A. M., Sukhorukov G. B. Live-cell imaging by confocal raman and fluorescence microscopy recognizes the crystal structure of calcium carbonate particles in hela cells. Biotechnol. J., 2018, vol. 13, article number 1800071. https://doi.org/10.1002/biot.201800071
  12. German S. V., Abalymov A. A., Kurochkin M. A., Kan Y., Gorin D. A., Novoselova M. V. Plug-and-play lymph node-on-chip: secondary tumor modeling by the combination of cell spheroid, collagen sponge and T-сells. Int. J. Mol. Sci., 2023, vol. 24, article number 3183. https://doi.org/10.3390/ijms24043183
  13. Anisimov R. A., Gorin D. A., Abalymov A. A. 3D Cell spheroids as a tool for evaluating the effectiveness of carbon nanotubes as a drug delivery and photothermal therapy agents. J. Carbon Res. C, 2022, vol. 8, pp. 56. https://doi.org/10.3390/c8040056
  14. Lu H., Stenzel M. H. Multicellular tumor spheroids (MCTS) as a 3D in vitro evaluation tool of nanoparticles. Small, 2018, vol. 14, article number 1702858. https://doi.org/10.1002/smll.201702858
  15. Moshksayan K., Kashaninejad N., Warkiani M. E., Lock J. G., Moghadas H., Firoozabadi B., Saidi M. S., Nguyen N. T. Spheroids-on-a-chip: Recent advances and design considerations in microfl uidic platforms for spheroid formation and culture. Sensors Actuators, B Chem., 2018, vol. 263, pp. 151–176. https://doi.org/10.1016/j.snb.2018.01.223
  16. Parakhonskiy B., Zyuzin M. V., Yashchenok A., Carregal-Romero S., Rejman J., Möhwald H., Parak W. J., Skirtach A. G. The infl uence of the size and aspect ratio of anisotropic, porous CaCO3 particles on their uptake by cells. J. Nanobiotechnology, 2015, vol. 13, iss. 1, pp. 53. https://doi.org/10.1186/s12951-015-0111-7

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».