Использование метода спектроскопии комбинационного рассеяния в оценке экстраклеточных матриксов на основе клапанов сердца

Тимченко Е.В., Тимченко П.Е., Волова Л.Т., Першуткина С.В., Шалковская П.Ю.

Полный текст на elibrary.ru

Публикация в Journal of Optical Technology

Ссылка для цитирования:

Тимченко Е.В., Тимченко П.Е., Волова Л.Т., Першуткина С.В., Шалковская П.Ю. Использование метода спектроскопии комбинационного рассеяния в оценке экстраклеточных матриксов на основе клапанов сердца // Оптический журнал. 2018. Т. 85. № 2. С. 15–19. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2018-85-02-15-19

Timchenko E.V., Timchenko P.E., Volova L.T., Pershutkina S.V., Shalkovskaya P.Yu. Using Raman spectroscopy for the evaluation of extracellular matrices based on heart valves [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2018. V. 85. № 2. P. 15–19. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2018-85-02-15-19

Ссылка на англоязычную версию:

E. V. Timchenko, P. E. Timchenko, L. T. Volova, S. V. Pershutkina, and P. Yu. Shalkovskaya, "Using Raman spectroscopy for the evaluation of extracellular matrices based on heart valves," Journal of Optical Technology. 85(2), 73-76 (2018). https://doi.org/10.1364/JOT.85.000073

Аннотация:

Представлены экспериментальные данные по оценке качественного состава клапанов сердца и тканевых биоматриксов на их основе с помощью метода спектроскопии комбинационного рассеяния (КР). Анализ спектров КР позволил выявить основные полосы, соответствующие коллагену, гликозаминогликанам, липидам и ДНК. Был проведён двумерный анализ введённых оптических коэффициентов, позволяющий сравнить основные составляющие компонентов до и после подготовки образцов.

Ключевые слова:

спектроскопия комбинационного рассеяния, экстраклеточный матрикс, сердечный клапан, децеллюляризация

Благодарность:

Работа выполнена при поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации.

Коды OCIS: 170.5660, 170.4580, 170.6510

Список источников:

1. Данилина О.С., Мнацаканян А.А., Геращенко С.И., Геращенко С.М. Комплекс суточного мониторинга гемодинамических показателей сердечно-сосудистой системы человека // Вестник Пензенского государственного университета. 2015. Т. 11. № 3. C. 114–117.
2. Moroni F., Mirabella T. Decellularized matrices for cardiovascular tissue engineering // Am J Stem Cells. 2014. V. 1. № 3. P. 1–20.
3. Zia S., Mozafari M., Natasha G., Tan A., Cui Z., Seifalian A.M. Hearts beating through decellularized scaffolds: whole-organ engineering for cardiac regeneration and transplantation // Crit Rev Biotechnol. 2015. doi: 10.3109/07388551.2015.1007.
4. Shahin K., Doran P.M. Strategies for enhancing the accumulation and retention of extracellular matrix in tissue-engineered cartilage cultured in bioreactors // PLoS ONE. 2011. V. 8. № 6. P. 1–13.
5. Crapo P.M., Gilbert T.W., Badylak S.F. An overview of tissue and whole organ decellularization processes // Biomaterials. 2011. V. 12. № 32. P. 3233–3243.
6. Assmann A., Delfs C., Munakata H., Schiffer F., Horstkötter K., Huynh K., Barth M., Stoldt V.R., Kamiya H., Boeken U., Lichtenberg A., Akhyari P. Acceleration of autologous in vivo recellularization of decellularized aortic conduits by fibronectin surface coating // Biomaterials. 2013. V. 25. № 34. P. 6015–6026.

7. He M., Callanan A. Comparison of methods for whole organ decellularization in tissue engineering of bioartificial organs // Tissue Eng Part B Rev. 2013. V. 3. № 19. P. 194–208.
8. Krafft C., Dietzek B., Popp J. Raman and CARS microspectroscopy of cells and tissues // Analyst. 2009. V. 6. № 134. P. 1046–1057.
9. Polak R., Pitombo R.N. Care during freeze-drying of bovine pericardium tissue to be used as a biomaterial: A comparative study // Cryobiology. 2011. V. 2. № 63. P. 61–66.
10. Lee D., Kim Y.S., Song J., Kim H.S., Lee H.J., Guo H., Kim H. Effects of phlomis umbrosa root on longitudinal bone growth rate in adolescent female rats // Molecules. 2016. V. 4. № 21. doi:1610.3390/molecules210404.
11. Maher B. Tissue engineering: How to build a heart // Nature. 2013. V. 7456. № 499. P. 20–22. doi:10.1038/499020a.
12. Timchenko E.V., Timchenko P.E., Lichtenberg A., Assmann A., Aubin H., Akhyari P., Volova L.T., Pershutkina S.V. Assessment of decellularization of heart bioimplants using a Raman spectroscopy method // J. Biomed. Opt. 2017. №22(9). V. 091511. P. 1–4.
13. Rodriguez K.J., Piechura L.M., Porras A.M., Masters K.S. Manipulation of valve composition to elucidate the role of collagen in aortic valve calcification // BioMedCentral Cardiovascular Disorders. 2014. P. 1–10. https://doi.org/10.1186/1471-2261-14-29
14. Xu H., Xu B., Yang Q., Li X., Ma X., Xia Q., Zhang Y., Zhang C., Wu Y., Zhang Y. Comparison of decellularization protocols for preparing a decellularized porcine annulus fibrosus scaffold // PLOS ONE. 2014. V. 1. № 9. doi:10.1371/journal.pone.0086723.
15. Timchenko E.V., Timchenko P.E., Volova L.T.,. Dolgushkin D.A,. Shalkovsky P.Y., Pershutkina S.V. Detailed spectral analysis of decellularized skin implants // J. of Physics: Conference Series. 2016. № 737. P. 1–4.
16. Timchenko E.V., Timchenko P.E., Volova L.T., Pershutkina S.V., Shalkovsky P.Y. Optical analysis of aortic implants // J. Optical memory and neural networks. 2016. V. 25. № 3. P. 192–197.
17. Timchenko E.V., Timchenko P.E., Taskina L.A., Volova L.T., Miljakova M.N., Maksimenko N.A. Using Raman spectroscopy to estimate the demineralization of bone transplants during preparation // J. of Optical Technology. 2015. V. 82. № 3. P. 153–157.