Logo BSU

Please use this identifier to cite or link to this item: https://elib.bsu.by/handle/123456789/259565
Title: A novel spheroid model for preclinical intercellular nanophotosensitizer-mediated tumor study
Other Titles: ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ТРЕХМЕРНОЙ КЛЕТОЧНОЙ МОДЕЛИ ОПУХОЛИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ НАНОФОТОСЕНСИБИЛИЗАТОРА В КАЧЕСТВЕ НОВОЙ ПРЕДКЛИНИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ
Authors: Maklygina, Yu. S.
Romanishkin, I. D.
Ryabova, A. V.
Yakavets, I. V.
Bolotin, L.
Loschenov, V. B.
Keywords: ЭБ БГУ::ЕСТЕСТВЕННЫЕ И ТОЧНЫЕ НАУКИ::Физика
Issue Date: 2018
Publisher: Pirogov Russian National Research Medical University
Citation: Bull Russ State Med Univ 2018;7(6):14-20.
Abstract: Aluminum phthalocyanine nanoparticles (NP AlPc) possess the features that make them a promising photosensitizer. In particular, AlPc NPs do not fluoresce in free nanoform, fluoresce weakly in normal tissue, strongly in tumors and very strongly in macrophages. Also, such particles fluoresce and become phototoxic when contacting certain biocomponents. The type of biocomponents that bind to AlPc NPS defines intensity, lifetime, and spectral distribution of the fluorescence. This study aimed to investigate the peculiarities of nanophotosensitizer capturing in 3D models of cell cultures. The data obtained demonstrate that AlPc NPs are captured by cells inside the spheroid in the course of the first hour, as the fluorescent signal's growth shows. Having analyzed the fluctuations of the fluorescence signal of AlPc NPs inside a spheroid, we have also discovered that the cellular 3D models are heterogeneous. Laser irradiation (two-photon excitation at λ = 780/390 nm) resulted in photobleaching of fluorescence, which is probably associated with AlPc NP deactivation. Thus, the created model comprised of a 3D cell culture and AlPc NPs provides a better insight into metabolic processes in cells than monolayer 2D cell cultures. Besides, the model allows to evaluate the photodynamic effect depending on phenotypic properties of various areas in the heterogeneous 3D-structure.
Abstract (in another language): Ввиду своих особенностей наночастицы (НЧ), состоящие из фталоцианина алюминия (НЧ AlPc), являются перспективным фотосенсибилизатором. НЧ AlPc не флуоресцируют в свободной наноформе, слабо флуоресцируют в нормальной ткани, сильно — в опухолях и очень сильно — в макрофагах. НЧ AlPc обладают уникальной особенностью приобретать способность к флуоресценции и фототоксичности в контакте с некоторыми биокомпонентами. При этом тип биокомпонентов, связывающихся с НЧ AlPc, влияет на интенсивность, время жизни и спектральное распределение флуоресценции. Целью работы было исследовать особенности захвата нанофотосенсибилизатора в 3D-моделях клеточных культур. Полученные данные демонстрируют захват НЧ AlPc клетками внутри сфероида в течение первого часа по росту флуоресцентного сигнала. Обнаружена гетерогенность клеточных 3D-моделей по анализу изменения сигнала флуоресценции НЧ AlPc внутри сфероида. В результате лазерного облучения (двухфотонного возбуждения с λ = 780/390 нм) наблюдали фотобличинг флуоресценции, который, вероятно, связан с деактивацией НЧ AlPc. Таким образом, созданная модель, состоящая из клеточной 3D-культуры с НЧ AlPc, позволяет лучше оценивать метаболитические процессы в клетках, чем монослойные клеточные 2D-культуры. Кроме того, модель позволяет оценивать фотодинамический эффект в зависимости от фенотипичных свойств различных областей в гетерогенной 3D-структуре.
URI: https://elib.bsu.by/handle/123456789/259565
Scopus: 10.24075/brsmu.2018.079
metadata.dc.identifier.scopus: 85064266972
Sponsorship: Ministry of Education and Science of the Russian Federation (Agreement RFMEFI61618X0096 #14.616.21.0096 of February 12, 2018).
Appears in Collections:Кафедра биофизики

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
2018-6-2_en.pdf595,2 kBAdobe PDFView/Open
Show full item record Google Scholar



PlumX

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.