RU2766727C2 - Method for producing biological sample for research by scanning probe nanotomography - Google Patents

Method for producing biological sample for research by scanning probe nanotomography Download PDF

Info

Publication number
RU2766727C2
RU2766727C2 RU2020124900A RU2020124900A RU2766727C2 RU 2766727 C2 RU2766727 C2 RU 2766727C2 RU 2020124900 A RU2020124900 A RU 2020124900A RU 2020124900 A RU2020124900 A RU 2020124900A RU 2766727 C2 RU2766727 C2 RU 2766727C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
biological sample
substrate
pouring
nanotomography
scanning probe
Prior art date
Application number
RU2020124900A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2020124900A (en
RU2020124900A3 (en
Inventor
Игорь Иванович Агапов
Ольга Игоревна Агапова
Мария Михайловна Боброва
Любовь Александровна Сафонова
Антон Евгеньевич Ефимов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр трансплантологии и искусственных органов имени академика В.И. Шумакова" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ "НМИЦ ТИО им. ак. В.И. Шумакова" Минздрава России)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр трансплантологии и искусственных органов имени академика В.И. Шумакова" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ "НМИЦ ТИО им. ак. В.И. Шумакова" Минздрава России) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр трансплантологии и искусственных органов имени академика В.И. Шумакова" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ "НМИЦ ТИО им. ак. В.И. Шумакова" Минздрава России)
Priority to RU2020124900A priority Critical patent/RU2766727C2/en
Publication of RU2020124900A publication Critical patent/RU2020124900A/en
Publication of RU2020124900A3 publication Critical patent/RU2020124900A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2766727C2 publication Critical patent/RU2766727C2/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G01N1/36Embedding or analogous mounting of samples
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/02Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
    • G01N23/04Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material
    • G01N23/046Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material using tomography, e.g. computed tomography [CT]

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Microscoopes, Condenser (AREA)

Abstract

FIELD: nanotechnology.
SUBSTANCE: invention can be used to obtain biological samples for research by scanning probe nanotomography (SPNT). Method of producing a biological sample for analysis by scanning probe nanotomography involves pouring the biological sample into a polymer medium. Biological sample is filled on a substrate in the form of a film of silkworm silk fibroin Bombyx mori with thickness of 1–100 mcm, containing 5–100 % of silk fibroin by weight, immobilized on plastic or glass.
EFFECT: invention provides a reduction in the time for obtaining a biological sample for analysis by the SPNT method by reducing manipulations by using an original substrate when pouring biological samples into a polymer medium; maintaining the integrity and structure of the biological sample by ensuring its adhesion during the process of pouring into the polymer medium by using an original substrate having the required margin of mechanical strength; providing a sufficient level of biocompatibility of the substrate for obtaining mammalian cell samples due to the possibility of culturing the cells on the substrate.
4 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области нанотехнологии и может быть использовано для получения биологических образцов для исследований методом сканирующей зондовой нанотомографии (СЗНТ).The invention relates to the field of nanotechnology and can be used to obtain biological samples for research by scanning probe nanotomography (SZNT).

Известен способ получения биологических образцов для исследований методом СЗНТ, включающий дегидратацию образцов с последующей заливкой в пластиковой ячейке для заливки образцов в полимерную среду, представляющую собой смесь смол с дальнейшей полимеризацией до твердого состояния [Luft J Н., Improvements in ероху resin embedding methods. The Journal of biophysical and biochemical cytology, vol. 9,2 (1961): 409-14. doi:10.1083/jcb.9.2.409]. После отвердевания полимерной среды образец отделяют от ячейки и исследуют методом СЗНТ.There is a known method for obtaining biological samples for research using the SZNT method, including dehydration of the samples, followed by pouring in a plastic cell for pouring samples into a polymer medium, which is a mixture of resins with further polymerization to a solid state [Luft J H., Improvements in resin embedding methods. The Journal of biophysical and biochemical cytology, vol. 9.2 (1961): 409-14. doi:10.1083/jcb.9.2.409]. After the polymer medium has solidified, the sample is separated from the cell and examined by the STNT method.

Недостаток этого способа заключается в том, что в процессе отвердевания образец может оседать на дно ячейки, что может приводить к повреждению образца при отделении от поверхности ячейки, а, следовательно, к нарушению его структуры. Некоторые разновидности биологических образцов, такие как, микроносители, микрочастицы, суспензии, необходимо позиционировать на подложках для их концентрирования в процессе получения образца, однако известный способ не включает в себя использование такой подложки.The disadvantage of this method is that during the solidification process, the sample can settle to the bottom of the cell, which can lead to damage to the sample when separated from the cell surface, and, consequently, to a violation of its structure. Some types of biological samples, such as microcarriers, microparticles, suspensions, must be positioned on substrates for their concentration during sample preparation, however, the known method does not include the use of such a substrate.

Для исследования биологических образцов клеток зачастую необходимо адгезировать их на поверхности посуды для культивирования клеток, а затем производить заливку в полимерную среду.To study biological cell samples, it is often necessary to adhere them to the surface of cell culture dishes, and then pour them into a polymer medium.

Однако в этом случае для каждой задачи необходимо подбирать посуду, которая не будет разрушаться от воздействия дегидратирующих размера образца ткани, в котором необходимо найти участок для исследований с проходящими кровеносными сосудами, так и после заливки, когда в составе образца нужно локализовать определенную клетку или ее часть. В этом случае для обеспечения исследований подложку необходимо иммобилизовать на поверхности посуды, которая пригодна для исследований с помощью вспомогательных методов и в которой возможно будет осуществить последующую заливку образцов.However, in this case, for each task, it is necessary to select dishes that will not collapse under the influence of the dehydrating size of the tissue sample, in which it is necessary to find a site for studies with passing blood vessels, and after pouring, when a certain cell or part of it needs to be localized in the sample. . In this case, to ensure research, the substrate must be immobilized on the surface of dishes that are suitable for research using auxiliary methods and in which it will be possible to carry out subsequent filling of samples.

Техническая проблема заключается в необходимости создания универсальной и механически прочной подложки для заливки биологических образцов в полимерную среду, которая может обеспечивать правильное позиционирование биологических образцов в процессе заливки, адгезию биологических образцов и структур в их составе, а также возможность осуществления исследований биологического образца с помощью вспомогательных методов.The technical problem is the need to create a universal and mechanically strong substrate for pouring biological samples into a polymer medium, which can ensure the correct positioning of biological samples during the pouring process, the adhesion of biological samples and structures in their composition, as well as the possibility of conducting research on a biological sample using auxiliary methods. .

Технический результат, достигаемый при осуществлении изобретения, заключается вThe technical result achieved in the implementation of the invention is

- ограничении манипуляций с биологическим образцом во время заливки и, как следствие, сохранении целостности структуры биологического образца и снижении вероятности возникновения артефактов в ходе заливки за счет фиксации подложки на поверхности пластика или стекла;- limiting manipulations with the biological sample during pouring and, as a result, maintaining the integrity of the structure of the biological sample and reducing the likelihood of artifacts during pouring by fixing the substrate on the surface of plastic or glass;

- обеспечении возможности локализации требуемого для исследований участка биологического образца с помощью проведения вспомогательных исследований биологического образца методами световой микроскопии и/или спектроскопии за счет фиксации (иммобилизации) подложки на поверхности пластика или стекла.- providing the possibility of localizing the area of the biological sample required for research by conducting auxiliary studies of the biological sample using light microscopy and/or spectroscopy by fixing (immobilizing) the substrate on the surface of plastic or glass.

Сущность изобретения заключается в следующем.The essence of the invention is as follows.

Заливку биологического образца в полимерную среду проводят на подложке в виде пленки из фиброина шелка тутового шелкопряда Bombyx mori толщиной 1-100 мкм, содержащей 5-100% фиброина шелка по массе, иммобилизованной на пластике или стекле.Pouring a biological sample into a polymer medium is carried out on a substrate in the form of a film of Bombyx mori silkworm silk fibroin 1-100 μm thick, containing 5-100% silk fibroin by weight, immobilized on plastic or glass.

Существует вариант, в котором перед заливкой проводят исследование биологического образца методами световой микроскопии и/или спектроскопии. Дополнительное исследование проводят для выбора участка биологического образца для последующего исследования методом СЗНТ.There is a variant in which the biological sample is examined by light microscopy and/or spectroscopy before pouring. An additional study is carried out to select a site of a biological sample for subsequent study by the SCNT method.

Существует вариант, в котором после заливки проводят исследование методами световой микроскопии и/или спектроскопии для выбора участка биологического образца для последующего исследования методом СЗНТ.There is an option in which, after pouring, a study is carried out using light microscopy and/or spectroscopy to select a site of a biological sample for subsequent study by the SCNT method.

Существует вариант, в котором образец в полимерной среде после заливки отделяют от поверхности пластика или стекла для последующего исследования методом СЗНТ.There is a variant in which the sample in the polymeric medium after pouring is separated from the surface of plastic or glass for subsequent examination by the SWNT method.

Изобретения поясняются следующими фигурами.The inventions are illustrated by the following figures.

На Фиг. 1 изображена подложка из фиброина шелка, полученная методом полива водного раствора фиброина шелка на поверхности полированного тефлона.On FIG. 1 shows a silk fibroin substrate obtained by pouring an aqueous solution of silk fibroin onto a polished Teflon surface.

На Фиг. 2 изображена подложка из фиброина шелка, покрытая раствором коллагена, иммобилизованная на поверхности пластика.On FIG. 2 shows a silk fibroin substrate coated with a collagen solution immobilized on a plastic surface.

На Фиг. 3 представлено изображение гепатоцита, полученное методом сканирующей зондовой микроскопии, адгезированного на подложке из фиброина шелка, полученное методом сканирующей зондовой микроскопии (СЗМ), размер скана 32×15 мкм2, диапазон вариации высоты 40 нм, размерный отрезок 4 мкм, стрелкой указана подложка из фиброина шелка.On FIG. Figure 3 shows an image of a hepatocyte obtained by scanning probe microscopy, adhered to a silk fibroin substrate, obtained by scanning probe microscopy (SPM), scan size 32 × 15 μm 2 , height variation range 40 nm, size interval 4 μm, the arrow indicates a substrate made of silk fibroin.

На Фиг. 4 представлена трехмерная СЗНТ-реконструкция гепатоцита, адгезированного на подложке из фиброина шелка, 32.0×15.0×2.8 мкм3, толщина среза 200 нм, размерный отрезок 5 мкм.On FIG. 4 shows a three-dimensional CVNT reconstruction of a hepatocyte adhered to a silk fibroin substrate, 32.0×15.0×2.8 µm 3 , section thickness 200 nm, dimensional interval 5 µm.

Способ получения биологического образца для исследований методом СЗНТ осуществляется следующим образом.The method of obtaining a biological sample for research by the method of SZNT is carried out as follows.

В одном из вариантов производят заливку биологических образцов в полимерную среду на подложке в виде пленки из фиброина шелка тутового шелкопряда Bombyx mori толщиной 1-100 мкм, содержащей 5-100% фиброина шелка по массе, иммобилизованной на пластике или стекле (фиг. 1, фиг. 2). Для этого подложку из фиброина шелка получают на поверхности пластика или стекла или прикрепляют ее к поверхности пластика или стекла, а затем на подложке проводят дегидратацию биологического образца и заливку в полимерную среду.In one of the options, biological samples are poured into a polymer medium on a substrate in the form of a Bombyx mori silkworm silk fibroin film with a thickness of 1-100 μm, containing 5-100% silk fibroin by weight, immobilized on plastic or glass (Fig. 1, Fig. .2). To do this, a silk fibroin substrate is obtained on the surface of plastic or glass or attached to the surface of plastic or glass, and then the biological sample is dehydrated on the substrate and poured into a polymer medium.

Кроме этого существует вариант, в котором перед заливкой проводят исследование методами световой микроскопии и/или спектроскопии, для локализации участка биологического образца для последующего исследования методом сканирующей зондовой нанотомографии.In addition, there is an option in which, before pouring, a study is carried out using light microscopy and/or spectroscopy to localize a portion of a biological sample for subsequent study by scanning probe nanotomography.

Кроме этого существует вариант, в котором после заливки проводят исследование методами световой микроскопии и/или спектроскопии, для локализации участка биологического образца для последующего исследования методом сканирующей зондовой нанотомографии.In addition, there is an option in which, after pouring, a study is carried out using light microscopy and/or spectroscopy to localize a portion of a biological sample for subsequent study by scanning probe nanotomography.

Кроме этого существует вариант, в котором биологический образец в полимерной среде после заливки отделяют от поверхности пластика или стекла для последующего исследования методом сканирующей зондовой нанотомографии. Для этого используют, например, скальпель или шпатель.In addition, there is a variant in which a biological sample in a polymeric medium after pouring is separated from the surface of plastic or glass for subsequent examination by scanning probe nanotomography. To do this, use, for example, a scalpel or spatula.

Перед выполнением исследований методом СЗНТ могут быть осуществлены предварительные срезы полученного биологического образца в требуемой плоскости при помощи ультрамикротома. Толщина срезов может лежать в диапазоне от 10 до 1000 нм. Полученные срезы и поверхность образца могут быть также исследованы с применением методов сканирующей зондовой оптической нанотомографии (как показано, например, в RU 2680726, С1), сканирующей зондовой микроскопии, электронной и флуоресцентной оптической микроскопии.Before performing studies using the SWNT method, preliminary sections of the obtained biological sample can be carried out in the required plane using an ultramicrotome. The slice thickness can range from 10 to 1000 nm. The resulting sections and sample surface can also be examined using scanning probe optical nanotomography (as shown, for example, in RU 2680726, C1), scanning probe microscopy, electron and fluorescence optical microscopy.

Образец для исследования методом СЗНТ получали следующим образом.The sample for the study by the method of SWNT was obtained as follows.

Подложку на основе фиброина шелка получали на поверхности чашки Петри диаметром 5 см. Для этого выделяли фиброин шелка из шелковых нитей 4-0 (Моснитки, Россия). Навеску шелка из нитей массой 1 г кипятили на водяной бане в 500 мл бидистиллированной воды с добавлением 1260 мг соды в течение 40 минут. Затем промывали 3,6 л дистиллированной воды. Далее трижды кипятили в 500 мл бидистиллированной воды 30 минут, промывая 3,6 л дистиллированной воды после каждого кипячения. Очищенный фиброин шелка сушили на воздухе при комнатной температуре. Далее получали водный раствор фиброина шелка. Для этого в раствор, приготовленный из расчета 389 мг CaCl2, 388 мкл C2H5OH и 544 мкл H2O на 1 мл раствора, вносили навеску фиброина массой 130 мг/мл. Нагревали на водяной бане при 40°С в течение 4 часов. После чего производили диализ раствора против бидистиллированной воды, в данном примере было проведено 5 смен диализа по 30 минут. Полученный после диализа водный раствор фиброина шелка наносили на дно чашки Петри и высушивали при комнатной температуре. Высушенный фиброин шелка растворяли в муравьиной кислоте из расчета 20 мг/мл при нагревании до 40°С на водяной бане в течение 30 минут. Полученный раствор наносили на дно чашек Петри диаметром 5 см из расчета 5 мл на чашку и высушивали в течение двух суток при комнатной температуре. После высыхания раствора фиброина шелка на дно чашки Петри наносили по 1 мл раствора фибронектина с концентрацией 10 мкг/мл для повышения адгезии клеток и высушивали в течение двух суток при комнатной температуре.A substrate based on silk fibroin was obtained on the surface of a Petri dish 5 cm in diameter. For this, silk fibroin was isolated from 4-0 silk threads (Mosnitki, Russia). A weighing of 1 g of silk from threads was boiled in a water bath in 500 ml of bidistilled water with the addition of 1260 mg of soda for 40 minutes. Then washed with 3.6 l of distilled water. Then boiled three times in 500 ml of bidistilled water for 30 minutes, washing with 3.6 liters of distilled water after each boil. Purified silk fibroin was dried in air at room temperature. Next, an aqueous solution of silk fibroin was obtained. To do this, a weighed portion of fibroin weighing 130 mg/ml was added to a solution prepared at the rate of 389 mg CaCl2, 388 µl C2H5OH, and 544 µl H2O per 1 ml of the solution. Heated in a water bath at 40°C for 4 hours. After that, the solution was dialyzed against bidistilled water, in this example, 5 dialysis changes of 30 minutes were performed. The aqueous solution of silk fibroin obtained after dialysis was applied to the bottom of a Petri dish and dried at room temperature. Dried silk fibroin was dissolved in formic acid at a rate of 20 mg/ml when heated to 40°C in a water bath for 30 minutes. The resulting solution was applied to the bottom of Petri dishes 5 cm in diameter at the rate of 5 ml per dish and dried for two days at room temperature. After the silk fibroin solution dried, 1 ml of fibronectin solution at a concentration of 10 μg/ml was applied to the bottom of the Petri dish to increase cell adhesion and dried for two days at room temperature.

Таким образом, получали подложку толщиной 1 мкм для подготовки образца гепатоцитов крысы породы Wistar. В чашке Петри с подложкой проводили выделение первичной культуры гепатоцитов крысы породы Wistar. Изолированные гепатоциты инкубировали в термостате при температуре 37°С и 5% углекислого газа в течение 24 часов. Затем проводили заливку образцов в полимерную среду (эпоксидную смолу). Для этого из чашки Петри отбирали среду инкубации и производили две короткие отмывки стерильным 0,9% раствором хлорида натрия. После этого в чашку Петри вносили 2,5% раствор глутарового альдегида в натрий-фосфатном буфере (рН=7,4) и инкубировали в течение 2 часов в темноте при +4°С и двукратно отмывали стерильным 0,9% раствором хлорида натрия. Затем производили дегидратацию гепатоцитов проводкой по спиртам с увеличивающейся концентрацией по схеме:Thus, a 1 μm thick substrate was obtained for preparing a Wistar rat hepatocyte sample. In a Petri dish with a substrate, a primary culture of Wistar rat hepatocytes was isolated. Isolated hepatocytes were incubated in a thermostat at 37°C and 5% carbon dioxide for 24 hours. Then, the samples were poured into a polymer medium (epoxy resin). To do this, the incubation medium was taken from the Petri dish and two short washings were performed with a sterile 0.9% sodium chloride solution. After that, a 2.5% solution of glutaraldehyde in sodium phosphate buffer (pH=7.4) was added to the Petri dish and incubated for 2 hours in the dark at +4°C and washed twice with a sterile 0.9% sodium chloride solution. Then dehydration of hepatocytes was carried out by wiring through alcohols with increasing concentration according to the scheme:

а) р-р этанола 30% - 10 мин;a) solution of ethanol 30% - 10 min;

б) р-р этанола 50% - 10 мин;b) solution of ethanol 50% - 10 min;

в) р-р этанола 70% - 10 мин;c) solution of ethanol 70% - 10 min;

г) р-р этанола 80% - 10 мин;d) solution of ethanol 80% - 10 min;

д) р-р этанола 96% - 10 мин.e) solution of ethanol 96% - 10 min.

Образец отмывали трехкратно 100% этиловым спиртом по 10 минут, а затем инкубировали в смеси 100% этилового спирта и эпоксидной смолы в соотношении 1:1 в течение 30 минут, после чего образец переносили в смесь 100% этилового спирта и эпоксидной смолы в соотношении 1:2 и инкубировали в течение 30 минут. Для заливки образцов использовалась эпоксидная среда (Ероху Embedding Medium kit, Sigma-Aldrich, Cat. № 45359-1EA-F). Образец заключали в эпоксидную среду, инкубировали в термостате при 45°С в течение 24 часов, после чего продолжали инкубацию в течение 72 часов при температуре 60°С. Затем образец гепатоцитов на подложке в эпоксидной смоле отделяли от дна чашки Петри с помощью скальпеля.The sample was washed three times with 100% ethanol for 10 minutes, and then incubated in a mixture of 100% ethyl alcohol and epoxy resin in a ratio of 1:1 for 30 minutes, after which the sample was transferred into a mixture of 100% ethyl alcohol and epoxy resin in a ratio of 1: 2 and incubated for 30 minutes. An epoxy medium (Epoxy Embedding Medium kit, Sigma-Aldrich, Cat. No. 45359-1EA-F) was used to embed the samples. The sample was placed in an epoxy medium, incubated in a thermostat at 45°C for 24 hours, after which the incubation was continued for 72 hours at a temperature of 60°C. Then a sample of hepatocytes on a substrate in epoxy resin was separated from the bottom of the Petri dish using a scalpel.

После отделения залитых в эпоксидную среду образцов клеток выполнялась локализация гепатоцитов с помощью флуоресцентного микроскопа. Затем выполнялись первичные срезы образца ультрамикротомом в плоскости, перпендикулярной плоскости образца и при помощи флуоресцентной микроскопии измерялось расстояние от плоскости среза до изучаемого скаффолда. В соответствии с выполненными измерениями производилась последовательность срезов образца контролируемой толщины.After separating the cell samples embedded in the epoxy medium, localization of hepatocytes was performed using a fluorescent microscope. Then, primary cuts of the sample were made with an ultramicrotome in a plane perpendicular to the plane of the sample, and the distance from the cut plane to the studied scaffold was measured using fluorescence microscopy. In accordance with the measurements performed, a sequence of sections of a sample of controlled thickness was made.

На фиг. 3 приведено изображение образца гепатоцита, полученное методом сканирующей зондовой микроскопии, стрелка указывает на подложку из фиброина шелка.In FIG. Figure 3 shows an image of a hepatocyte sample obtained by scanning probe microscopy, the arrow points to a substrate of silk fibroin.

Для оценки трехмерной морфологии гепатоцита, адгезированного на подложке из фиброина шелка в виде пленки была выполнена трехмерная реконструкция фрагмента клетки при помощи метода СЗНТ. Для этого было выполнено 14 последовательных срезов образца толщиной 200 нм и получено 14 последовательных СЗМ-изображений участка скаффолда размером 32×16 мкм2. Полученная визуализация трехмерной структуры гепатоцита показана на фиг. 4.To assess the three-dimensional morphology of a hepatocyte adhered to a substrate of silk fibroin in the form of a film, a three-dimensional reconstruction of a cell fragment was performed using the SWNT method. For this purpose, 14 successive cuts of a sample 200 nm thick were made and 14 successive SPM images of a 32 × 16 μm 2 scaffold region were obtained. The resulting visualization of the three-dimensional structure of the hepatocyte is shown in FIG. 4.

Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает правильное позиционирование биологического образца в процессе заливки, адгезию структур биологического образца и структур в его составе и возможность осуществления исследований биологического образца с помощью вспомогательных методов при ограничении манипуляций с биологическим образцом во время заливки и сохранении его целостности.Thus, the proposed method provides the correct positioning of a biological sample during the pouring process, adhesion of the structures of the biological sample and the structures in its composition, and the possibility of carrying out studies of the biological sample using auxiliary methods while limiting manipulations with the biological sample during pouring and maintaining its integrity.

Claims (4)

1. Способ получения биологического образца для исследования методом сканирующей зондовой нанотомографии, включающий заливку биологического образца в полимерную среду, отличающийся тем, что заливку биологического образца проводят на подложке в виде пленки из фиброина шелка тутового шелкопряда Bombyx mori толщиной 1-100 мкм, содержащей 5-100% фиброина шелка по массе, иммобилизованной на пластике или стекле.1. A method for obtaining a biological sample for research by scanning probe nanotomography, including pouring a biological sample into a polymer medium, characterized in that the biological sample is poured on a substrate in the form of a Bombyx mori silkworm fibroin film with a thickness of 1-100 μm, containing 5- 100% silk fibroin by weight, immobilized on plastic or glass. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перед заливкой проводят исследование биологического образца методами световой микроскопии и/или спектроскопии для выбора участка биологического образца для последующего исследования методом сканирующей зондовой нанотомографии.2. The method according to claim 1, characterized in that before pouring, the biological sample is examined by light microscopy and/or spectroscopy to select a site of the biological sample for subsequent examination by scanning probe nanotomography. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после заливки проводят исследование методами световой микроскопии и/или спектроскопии для выбора участка биологического образца для последующего исследования методом сканирующей зондовой нанотомографии.3. The method according to claim 1, characterized in that after pouring, a study is carried out using light microscopy and / or spectroscopy to select a site of a biological sample for subsequent study by scanning probe nanotomography. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что биологический образец в полимерной среде после заливки отделяют от поверхности пластика или стекла для последующего исследования методом сканирующей зондовой нанотомографии.4. The method according to p. 1, characterized in that the biological sample in the polymer medium after pouring is separated from the surface of plastic or glass for subsequent examination by scanning probe nanotomography.
RU2020124900A 2020-07-27 2020-07-27 Method for producing biological sample for research by scanning probe nanotomography RU2766727C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020124900A RU2766727C2 (en) 2020-07-27 2020-07-27 Method for producing biological sample for research by scanning probe nanotomography

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020124900A RU2766727C2 (en) 2020-07-27 2020-07-27 Method for producing biological sample for research by scanning probe nanotomography

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2020124900A RU2020124900A (en) 2022-01-27
RU2020124900A3 RU2020124900A3 (en) 2022-01-27
RU2766727C2 true RU2766727C2 (en) 2022-03-15

Family

ID=80445069

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020124900A RU2766727C2 (en) 2020-07-27 2020-07-27 Method for producing biological sample for research by scanning probe nanotomography

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2766727C2 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2443805C1 (en) * 2010-08-20 2012-02-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна" (СПГУТД) Method of producing silk fibroin based film for making contact lenses

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2443805C1 (en) * 2010-08-20 2012-02-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна" (СПГУТД) Method of producing silk fibroin based film for making contact lenses

Non-Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ZHANG X. et al., Thiolation and characterization of regenerated Bombyx mori silk fbroin flms with reduced glutathione / BMC Chemistry, 2019, vol. 13, N 62, 9 pages. *
ЕФИМОВ А.Е. ТРЕХМЕРНЫЙ АНАЛИЗ МИКРО- И НАНОСТРУКТУРЫ БИОМАТЕРИАЛОВ, КЛЕТОК И ТКАНЕЙ МЕТОДОМ СКАНИРУЮЩЕЙ ЗОНДОВОЙ НАНОТОМОГРАФИИ / Диссертация на соиск. уч. степ. д.б.н., Москва, 2018. *
ЕФИМОВ А.Е. ТРЕХМЕРНЫЙ АНАЛИЗ МИКРО- И НАНОСТРУКТУРЫ БИОМАТЕРИАЛОВ, КЛЕТОК И ТКАНЕЙ МЕТОДОМ СКАНИРУЮЩЕЙ ЗОНДОВОЙ НАНОТОМОГРАФИИ / Диссертация на соиск. уч. степ. д.б.н., Москва, 2018. САФОНОВА Л.А. Разработка и исследование 2D и 3D биодеградируемых скаффолдов на основе фиброина шелка для регенеративной медицины / Диссертация на соиск. уч. степ. к.б.н., Москва, 2019. САФОНОВА Л.А. и др. Биологические свойства пленок из регенерированного фиброина шелка / Современные технологии в медицине, 2015, том 7, N 3, стр. 6-13. САФОНОВА Л.А. и др. ПЛЕНКИ НА ОСНОВЕ ФИБРОИНА ШЕЛКА ДЛЯ ЗАЖИВЛЕНИЯ ПОЛНОСЛОЙНОЙ РАНЫ КОЖИ У КРЫС / ВЕСТНИК ТРАНСПЛАНТОЛОГИИ И ИСКУССТВЕННЫХ ОРГАНОВ, 2016, том XVIII, N 3, стр. 74-84. ZHANG X. et al., Thiolation and characterization of regenerated Bombyx mori silk fbroin flms with reduced glutathione / BMC Chemistry, 2019, vol. 13, N 62, 9 pages. *
САФОНОВА Л.А. и др. Биологические свойства пленок из регенерированного фиброина шелка / Современные технологии в медицине, 2015, том 7, N 3, стр. 6-13. *
САФОНОВА Л.А. и др. ПЛЕНКИ НА ОСНОВЕ ФИБРОИНА ШЕЛКА ДЛЯ ЗАЖИВЛЕНИЯ ПОЛНОСЛОЙНОЙ РАНЫ КОЖИ У КРЫС / ВЕСТНИК ТРАНСПЛАНТОЛОГИИ И ИСКУССТВЕННЫХ ОРГАНОВ, 2016, том XVIII, N 3, стр. 74-84. *
САФОНОВА Л.А. Разработка и исследование 2D и 3D биодеградируемых скаффолдов на основе фиброина шелка для регенеративной медицины / Диссертация на соиск. уч. степ. к.б.н., Москва, 2019. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2020124900A (en) 2022-01-27
RU2020124900A3 (en) 2022-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2020103192A1 (en) Method for extracting exosome
US4963490A (en) Porous inorganic membrane support and method
JP5840054B2 (en) Partition material for composite material, culture vessel and cell culture vessel
WO2020196986A1 (en) Method for controlling angiogenesis-related cytokine of stem cell-derived extracellular vesicle by using mechanical strength of hydrogel
CN105431179A (en) Matrix scaffold for three-dimensional cell culturing and construction method and use thereof
CN111334469A (en) PBMC (peripheral blood mononuclear cell) in-vitro 3D (three-dimensional) methylcellulose agarose hydrogel culture medium and preparation method thereof
RU2766727C2 (en) Method for producing biological sample for research by scanning probe nanotomography
CN108977407A (en) A kind of preparation and application for the cadherins fusion protein functional modification tissue engineering bracket promoting vascularization
CN1256579C (en) Method for producing biolgoical sample embedded block based on atomic force microscope observation
Moore Removal of glass coverslips from cultures flat embedded in epoxy resins using hydrofluoric acid
JP5875761B2 (en) Collagen fiber gel and use thereof
RU2769836C2 (en) Method of producing a biological sample for analysis by scanning probe nanotomography
JP7053860B2 (en) A composition for clearing a spheroid, a method for clearing a spheroid using the composition, and a kit comprising the same.
WO2011017930A1 (en) Macroporous microcarrier specific to liver cell, preparation mathod and use thereof
WO2019069931A1 (en) Cell culture container, method for acquiring cells, and method for culturing cells
RU2740872C1 (en) Substrate for examining a biological sample by scanning probe nanotomography and a method for production thereof
Martin et al. A technique for the cultivation and preparation of tissue cultures for electron microscopy
JP2023021274A (en) Method for producing three-dimensional cell structure
CN113654863A (en) Sample processing method of in-situ in-vitro cultured cells for transmission electron microscope observation
CN111334472A (en) PBMC (peripheral vascular endothelial cell) in-vitro 3D collagen hydrogel culture medium and preparation method thereof
CN112881671A (en) Cell microtubule expansion microscopic imaging method based on high-density fluorescent labeling method
RU2799309C1 (en) Embedding medium for obtaining surviving sections of normal and tumor tissues of the central nervous system using a vibratome for analysis by optical and atomic force microscopy
CN114107175B (en) Organoid culture method for inducing growth of intestinal organoids by mechanical stretching
RU2732598C1 (en) Micros-carrier for cells based on natural silk and a method for production thereof
CN116656592A (en) Collagen matrix culture dish and preparation method and application thereof