Метод электронной микроскопии в оценке качества криоконсервации клеток

Обложка


Цитировать

Полный текст

Аннотация

За время своего существования электронная микроскопия стала одним из эталонных методов оценки структурно-функционального состояния клеток, тканей и органов, также была сформирована обширная доказательная база, позволяющая использовать ее в создании и формировании биобанка. Отбор источников для литературного обзора осуществлялся по ключевым словам на основе публикаций за последние 20 лет. Публикации, представленные в обзоре, были отобраны при помощи поиска в базах данных eLIBRARY.RU, PubМed и Scopus. Опираясь на зарубежный и отечественный опыт работы биобанков, можно выделить четыре направления, определяющих эффективность применения электронно-микроскопических исследований как компонента его работы. Во-первых, это контроль микробиологической обсемененности биологического образца. Эффективность электронной микроскопии по отношению к выявлению загрязненности биообразца бактериями, грибами и вирусами сравнима с эффективностью классических микробиологических методик. Во-вторых, это инструмент диагностики, позволяющий выявить или подтвердить наличие в образце патогенетического процесса, представляющего интерес для биобанкирования: опухолевый рост, атеросклеротическое поражение сосуда и др. В-третьих, это контроль качества криоконсервации образцов. Широкий спектр морфологических характеристик ультрамикроскопической структуры клеток и микроанатомических образований позволяет охарактеризовать качество криоконсервации, количественно оценить степень повреждений, что способствует унификации и стандартизации биобанкинга. Наибольшей информативностью в этом вопросе обладает трансмиссионная электронная микроскопия. В-четвертых, это основа для цифровизации полученных результатов и формирования междисциплинарного репозитория биобанка, что позволяет использовать технологии «big date» для фундаментальных исследований. Большое значение приобретает соответствие профиля биобанка экономическим, научным и отраслевым особенностям инфраструктуры отрасли или региона. Данные электронной микроскопии удачно комбинируются с результатами молекулярных исследований, что позволяет сформировать междисциплинарные базы метаданных, подходящие для межрегиональных и межотраслевых научных интеграций. Последнее позволяет использовать данные электронной микроскопии для решения широкого круга прикладных и междисциплинарных задач. Вышеперечисленное позволяет рассматривать методы сканирующей и трансмиссионной микроскопии в качестве одних из ключевых при развитии биобанкирования в регионе.

Полный текст

АКТУАЛЬНОСТЬ

Одной из распространенных ошибок в толковании термина «биобанк» является представление его в качестве произвольного сбора большей или меньшей коллекции биологических образцов. В то же время понятие «биобанк» включает в себя медицинскую и юридическую информацию о донорах биологического материала, а также результаты исследований доноров и биологических образцов при помощи комплекса биомедицинских технологий [1]. Однако федерального закона по биобанкированию, который мог бы на законодательном уровне собрать воедино и утвердить стандарты биобанкирования в России, пока нет [2]. Это определяет актуальность научного поиска оптимального набора технологий, способных обеспечить эффективное функционирование биобанков РФ. В настоящий момент российские биобанки находятся в процессе формирования собственных коллекций и проведения их клинического аннотирования [3].

Одной из технологий с широким спектром применения, входящей в студенческие образовательные программы, посвященные биобанкингу тканей и органов, и вместе с тем ставшей «золотым стандартом» для оценки структурно-функциональных изменений клетки и внутриклеточных структур, является электронно-микроскопическое исследование [4, 5].

Однако как в России, так и за рубежом широкого внедрения в алгоритмы биобанкирования методы электронной микроскопии не получили. Использование ее носит несистемный характер и часто связано с отдельными процессами, которые находятся в компетенции того или иного специалиста. Часто метод выполняет уточняющие функции, например при анализе опухолей и микробиологических исследованиях.

Цель — систематизировать литературные данные о роли методов электронной микроскопии в биобанкинге биологических объектов.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Отбор литературных источников осуществлялся по ключевым словам на основе публикаций за последние 20 лет. Публикации, представленные в обзоре, были отобраны при помощи поиска в базах данных eLIBRARY.RU, PubMed и Scopus следующих слов в комбинации или одиночно: биобанкинг, электронная микроскопия, сканирующая электронная микроскопия (СЭМ), просвечивающая электронная микроскопия или трансмиссионная электронная микроскопия (ТЭМ). Критериями включения в обзор со стороны экспериментальных работ было соответствие этическим нормам, правилу трех R, использованию методов статистического анализа с применением критериев достоверности; со стороны клинических работ — наличие рандомизированных клинических исследований.

РЕЗУЛЬТАТЫ

В нашей стране сформировался ряд биобанков, первый из которых Биобанк ФГБУ «НМИЦ ТПМ» Минздрава России — исследовательский популяционно-нозологический биобанк, который основан в 2014 г. С 2017 г. член ISBER, с 2018 г. — член российской Национальной ассоциации биобанков и специалистов по биобанкированию. На базе ФГБУ «НМИЦ ТПМ» Минздрава России регулярно проходят научные заседания ассоциации, успешно проведен полноценный курс обучения «Основы биобанкирования» для врачей и научных сотрудников [6]. Это позволяет использовать его в качестве эталона при оценке роли электронно-микроскопических исследований в сложившемся институте биобанкирования. Одним из важных объектов биобанка являются образцы цельной крови, сыворотки и плазмы крови [7]. Для характеризации функционирования ряда метаболических систем образцов сыворотки крови в биобанке ФГБУ «НМИЦ ТПМ» Минздрава России используются биохимические исследования, также применяются полимеразная цепная реакция и иммуноферментный анализ (ПЦР- и ИФА-диагностика) [8, 9]. Создано специальное «Программное обеспечение для обмена данными между медицинской информационной системой и биобанком», объединяющее базу данных медицинской информационной системы «Медиалог» с лабораторной информационной системой и биобанком. Благодаря этому в рамках сплошного биобанкирования формируется масштабная коллекция подробно аннотированных биообразцов, интегрированная с электронной историей болезни, включающая широкий набор данных о пациенте (клинических, инструментальных, лабораторных, социально-демографических) [7]. Среди них данные об основном и сопутствующих диагнозах (для 100 % пациентов), данные лабораторных анализов (100 %), инструментальных методов обследования, в частности электрокардиограммы (100 %), эхокардиографии (76,8 %), суточного мониторирования электрокардиограммы по Холтеру (59,8 %), эзофагогастродуоденоскопии (27,3 %) и др. [10]. При биобанкировании опухолевого материала, участка, вырезанного патологоанатомом, в базу данных дополнительно вносятся результаты гистологического анализа [11]. Анализ результатов литературного поиска позволил выделить четыре основных направления использования электронной микроскопии в биобанкинге, согласно которым структурирована наша работа (см. рисунок).

 

Рисунок. Основные направления применения электронной микроскопии в биобанкинге

Figure. Main areas of application of electron microscopy in biobanking

 

Первое направление — это исключение микробиологической обсемененности биологического образца патогенными микроорганизмами. Загрязнение или контаминация образца — это процесс попадания (иногда случайный) в среды, ткани или материалы биологических, физических или химических загрязнителей или рост вредоносных инфекционных агентов, таких как бактерии, грибы, вирусы, прионы, простейшие [12]. Также часть биопроб, структур, в норме контактирующих с внешней средой (с поверхностью тела, полостей, каналов и отверстий организма), может содержать сапрофитную микрофлору.

В сравнительном исследовании эмбрионов кроликов, где загрязненность биологических образцов микроорганизмами и нитчатыми грибами определялась, с одной стороны, стандартными методами культивирования в селективных средах в комплексе с API-тестом, а с другой — с помощью сканирующей электронной микроскопии различий в чувствительности выявлено не было. Среди загрязнителей присутствовали Salmonella enterica Typhimurium, Staphylococcus aureus, Enterobacter aerogenes, Aspergillus brasiliensis. В исследовании бактериальной обсемененности донорских зубов методами СЭМ удалось выявить разные варианты биопленки: единичные кокки; биопленку, состоящую из спирохет; плотную и однородную биопленку, состоящую преимущественно из бацилл; биопленку, содержащую спирохеты и бациллы вместе, что позволяет предположить присутствие Treponema spp. и Lactobacillus spp, встроенных в матрицу внеклеточных полимерных веществ биопленки; биопленку, организованную в виде сотовых структур. Данные, полученные с помощью СЭМ, совпали с результатами микробиологического анализа [13].

Риск вирусного заражения представляет опасность для всех видов биоматериалов, поступающих в биобанк, как человеческого, так и животного происхождения. Источники заражения могут быть либо эндогенными, либо экзогенными. Вирусы могут попасть в биообразцы при процедурах биобанкирования. Учитывая роль биобанкинга в фундаментальных исследованиях и практической медицине, это может представлять опасность как для пациентов, так и для результатов фундаментальных исследований, поэтому набор тестов для обнаружения вирусов должен включать в себя электронно-микроскопическое исследование.

Второе направление рассматривает электронную микроскопию в качестве инструментария, позволяющего получить интересующий нас биообразец. Это становится востребованным при заборе образцов при онкологических заболеваниях, атеросклеротическом поражении сосудов и сердца и биобанкинге экзосом и др., когда патоморфологический субстрат распределен по ткани неравномерно и визуально подтвердить его наличие не всегда представляется возможным [14].

Третье направление применения электронной микроскопии. При использовании методов электронной микроскопии с целью контроля качества криоконсервации оптимально использовать незамороженные биообразцы, которые будут выступать в качестве эталона для исключения влияния пробоподготовки на выявленные качественные морфологические характеристики или на данные количественной морфометрии (см таблицу).

 

Таблица. Критерии структурно-функционального повреждения биологического материала после разморозки

Table. Criteria for structural and functional damage to biological material after defrosting

Клетка

Структура и ее изменения при повреждении

Фибробласты

Изменение формы тела клетки, повреждение клеточной оболочки при СЭМ [15]

Частичные разрывы мембран и выраженная вакуолизация митохондрий [16]

Значительное снижение количества вакуолей и гранул секрета при ТЭМ [15]

Сперматозоиды

«Набухание», деформация клеточной оболочки в форме бугорчатых выпячиваний, потеря аксонемных дублетов при ТЭМ [17]

Разрывы, сколы клеточной оболочки, сколы жгутика, изогнутость или свернутые жгутики [18]

Маргинальная конденсация хроматина. Апоптотическое ядро [19]

Митохондрии с электронно-просветленным матриксом и отсутствием крист при ТЭМ [20]

Разрывы и отслоение акросомальной части клеточной оболочки при СЭМ [21]

Утрата части клеточной оболочки или полная утрата акросомы [22]

Разрушение мембран акросом при ТЭМ [23]

Сперматогонии

Потеря межклеточных контактов, гиперконденсация ядерного хроматина, фрагментация хроматина, сморщивание ядер. Расширение крист, разрушение наружной мембраны митохондрий, неоднородность электронной плотности матрикса, наличие более темных и более светлых участков. Вакуолизация цитоплазмы при ТЭМ [24]

Гепатоциты

Шероховатая, бугристая поверхность при СЭМ указывает на гибель или старение клетки [25]

Тироциты

Снижение числа митохондрий и фрагментация их крист. Просветление митохондриального матрикса [26]

Эндотелиоциты

Разрушение липидных структур фенестр при ТЭМ [27]

Мегакариоциты

Изменение формы тела клетки, количества и длины отростков при СЭМ [28]

Опухолевые клетки

Низкий контраст десмосом с цитоплазмой, размытость их границ, частичное или полное размытие межклеточных границ свидетельствуют о повреждении клеточных мембран при ТЭМ [29]

Примечание. Вышеописанные характеристики могут быть выражены только в центральных или только в периферических зонах биологического образца, поэтому их следует исследовать отдельно [30].

 

Также вышеперечисленные изменения могут быть оценены не только качественно, но и количество — как процент клеток, имеющих те или иные повреждения [17].

Базальная мембрана представляет собой важную структуру, от сохранности которой зависят жизнеспособность и функциональное состояние эпителиальных клеток. Равномерный ход указывает на сохранность базальной мембраны при ТЭМ после криоконсервации [27]. Нарушение сохранности эндотелиальной выстилки, разволокнение базальной мембраны при СЭМ являются признаками повреждения сосудистого русла после криоконсервации [31]. На это также указывают локальные микротрещины между коллагеновыми волокнами или разволокнение пучков коллагена при СЭМ [32].

Для сердечного клапана существует специальная классификация выраженности повреждения после криоконсервации на основе данных СЭМ [33]:

Категория I. Практически отсутствует как эндотелий, так и базальная мембрана, обнажены коллагеновые волокна.

Категория II. Базальная мембрана преимущественно покрывает каркас клапана, а эндотелий в значительной степени отсутствует.

Категория III. Эндотелий практически не поврежден.

Четвертое направление использования электронной микроскопии в биобанкинге самое широкое. С позиции исследователей-микроскопистов, очевидным преимуществом тесного сотрудничества с биобанком является возможность получить доступ к максимально широкому спектру биоматериалов человека и редких клинических случаев. Это снимает одну из ключевых проблем медико-биологических исследований, а именно проблему релевантности знаний, полученных на лабораторных моделях животных. Среди принципиально новых результатов, полученных благодаря работе с биобанком: обнаружение миелиносомоподобных везикул в сустентоцитах (клетки Сертоли) (Germetheque Biobank, Rennes) в семенной жидкости человека; разработка электронно-микроскопической методики выделения аденокарциномы из других случаев немелкоклеточного рака легких (PSMAR-Biobank, Barcelona, Spain), когда данные иммуногистохимии сомнительны; благодаря обнаружению микроворсинок на поверхностях опухолевых клеток было выявлено уменьшение диаметра липопротеинов низкой плотности (UC Davis Alzheimer’s Disease Research Center biobank) у пациентов с болезнью Альцгеймера; обнаружены механизмы дегенерации барабанной струны (Swedish biobank legislature) при хроническом среднем отите и повреждения ооцитов при замораживании [34–37].

Образцы, хранящиеся в биобанке в комплексе с ультраструктурным электронно-микроскопическим анализом, должны быть охарактеризованы при помощи других морфологических методов, таких как классическая гистология, иммуногистохимия, гибридизация in situ, а также клинико-лабораторных методов и молекулярного анализа ДНК, РНК, белков и метаболитов [38]. Чтобы обеспечить возможность цифровизации широкого спектра различных количественных морфологических параметров, таких как количество, объемы, длины или площади поверхности различных клеточных и тканевых структур, при помощи методик стереологического анализа необходимо рандомизировать плоскости срезов гистологических образцов органов и тканей [39, 40]. В ряде биобанков России коллекции биообразцов не являются статичными и часть образцов изымается из коллекций и включается в научно-исследовательские программы [41]. В случае если полноценная цифровизация не проведена, полная утрата образца снижает потенциал междисциплинарных и межрегиональных коллабораций биобанка.

Биобанк представляет собой многоаспектное явление, включающее в себя медико-технологические, информационные и организационные аспекты [42]. Основой для возникновения биобанков могут быть паталогоанатомические базы данных, как это было в Южной Альберте (Канада), когда архив биопсий почек с результатами гистологического и электронно-микроскопического исследований, сформировавшийся еще в конце 1970-х гг., стал основой для создания Биобанка молекулярной классификации заболеваний почек в Университете Альберта (Калгари, Канада) [43]. Фундаментальной целью биобанков является предоставление научному сообществу доступа к биоматериалам для научного исследования и уже полученным на его основе данным коллег, любого возможного научного профиля. Последнее формирует дополнительную ценность биобанков как центров научной инфраструктуры, базиса мультидисциплинарных научных исследований и межрегиональных коллабораций. С этих позиций важным компонентом успешности является интеграция биобанка не только в научную, но и в экономическую инфраструктуру региона [44]. Например, создание биобанка возле центральной точки социально-экономической деятельности Танзании, ориентированной на международный уровень, — спортивной инфраструктуры, расположенной вокруг горы Килиманджаро, самой высокой горы Африки (5895 м). Коллекция биоптатов четырехглавой мышцы бедра и образцы венозной крови у альпинистов, гидов и носильщиков до и после восхождения на Килиманджаро и у участников Килиманджарского марафона до и после забега формирует представления о последовательности событий в процессах физиологической акклиматизации и адаптации, ранних изменений в структуре и функции основных детерминант транспорта кислорода через миоглобин, а также утилизации кислорода митохондриями скелетных мышц на основе таких показателей, как субклеточная локализация, распределение, размер и объемная доля митохондрий, полученных при помощи электронной микроскопии [45].

Очевидным преимуществом биобанка, является возможность проведения научных исследований «широким фронтом», используя мультидисциплинарный подход [46]. Эффективное исследование межорганных корреляций при сахарном диабете стало возможным благодаря работе Munich MIDY Pig Biobank, который обеспечил симметричность морфологических и молекулярных исследований. Благодаря этому удалось объединить исследования классической гистологии, иммуногистохимической, электронной микроскопии, количественный морфологический анализ с исследованиями РНК-, протео- и метаболомного профиля относительно максимально широкого списка органов и анатомических образований. В его состав входят: миокард правого и левого желудочков, предсердий; клапаны сердца; грудная и брюшная аорты; сонные артерии; яремные вены; коронарные сосуды; перегородка носа; гортань; трахея (проксимальная, медиальная и дистальная части); главные бронхи; желчный пузырь; паренхимы легких, печени, поджелудочной железы, языка, нижнечелюстной и околоушной слюнных желез, проксимального и дистального отделов пищевода, кардиальной части, дна и пилорической части желудка, тощей, двенадцатиперстной, подвздошной, слепой, ободочной кишок; илеоцекальный клапан; брыжеечные и подвздошно-ободочные лимфатические узлы; кора и внутренняя зона мозгового вещества почек; проксимальный, медиальный и дистальный отделы мочеточника; тело и треугольник мочевого пузыря; уретра; яичник; матка; влагалище; селезенка; тимус; красный костный мозг грудины; глоточная миндалина; паховые и подмышечные лимфатические узлы; щитовидная железа; гипофиз надпочечник; неокортекс; кора мозжечка; хвостатое ядро; таламус гиппокамп; гипоталамус; мост; стандартные гистологические срезы лобной доли головного мозга; тройничные ганглии; блуждающий, седалищный, общий малоберцовый, лучевой, локтевой, большеберцовый нервы; симпатический ствол; все отделы спинного мозга; кожа живота, спины, внутренней и наружной поверхности передних и задних конечностей; молочная железа; подкожная жировая клетчатка живота и спины; висцеральная жировая ткань; мезентериальная и околопочечная жировая ткани; трехглавая мышца плеча; ягодичная мышца; самая длинная мышца поясницы; диафрагма; бедренная, лучевая, локтевая, большеберцовая кости; локтевой отросток; синовиальная оболочка коленного сустава; стекловидное тело глаза, хрусталик, сетчатка, глазное дно [47]. Проведенные исследования сформировали обширнейшую базу метаданных, для анализа которой требуются и принципиально новые подходы, использующие технологии «big date», что органично связано с необходимостью цифровизации, каталогизации и количественной оценки результатов микроскопии биообразцов биобанка [48].

Эти огромные объемы оцифрованных морфологических данных очень подходят для беспристрастного (автоматического) анализа изображений [49]. Они становятся основой для разработки скриптов для автоматической идентификации островков Лангерганса [50]. Кроме того, появляются алгоритмы машинного обучения на основе изображений для характеристики состава измененной поджелудочной железы при сахарном диабете 1 типа [51]

Полученные данные благодаря коммуникациям в сети Интернет, как это реализовано Network for Pancreatic Organ donors with Diabetes (nPOD; www.nanotomy.org), предоставляет широкому кругу специалистов доступ к обширной базе электронограмм, стимулирует разработку программного обеспечения для их количественного анализа, обеспечивает коллаборацию исследователей, работающих в области протеомики, визуализационной масс-цитометрии и др. [52].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

За время своего существования электронная микроскопия стала одним из эталонных методов оценки структурно-функционального состояния клеток. Опираясь на зарубежный опыт работы биобанков, можно выделить четыре направления, определяющих успешность ее применения. Во-первых, это исключение микробиологической обсемененности биологического образца. Эффективность электронной микроскопии по отношению к выявлению в биообразцах бактерий, грибов и вирусов сравнима с эффективностью классических микробиологических методик. Во-вторых, это инструмент диагностики, позволяющий выявить наличие в образце патогенетического процесса, представляющего интерес для биобанкирования. В-третьих, это контроль качества криоконсервации образцов. Широкий спектр морфологических характеристик позволяет охарактеризовать его качество, что способствует унификации и стандартизации биобанкинга. В-четвертых, это основа для цифровизации полученных результатов и формирования междисциплинарного репозитория биобанка как элемента научной и медицинской инфраструктуры. По мнению авторов, вышеперечисленное позволяет рассматривать методы сканирующей и трансмиссионной микроскопии в качестве одних из ключевых при развитии биобанкирования в регионе, несмотря на их вспомогательный характер в мировом биобанкировании и весьма скромную представленность в отечественном.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Этическая экспертиза. Этическая экспертиза не проводилась, так как статья носит обзорный характер.

Вклад авторов. В.В. Криштоп — написание текста; М.И. Лобанова — сбор и обработка данных; Д.В. Овчинников — концепция и дизайн исследования; А.А. Семенов — обработка материала; Р.И. Глушаков — работа с иностранными источниками. Все авторы внесли существенный вклад в проведение исследования и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией.

Источник финансирования. Финансирование данной работы не проводилось

×

Об авторах

Владимир Владимирович Криштоп

Военно-медицинская академия

Email: chrishtop@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-9267-5800
SPIN-код: 3734-5479
Scopus Author ID: 57207690596
ResearcherId: J-3456-2017

канд. мед. наук

Россия, Санкт-Петербург

Майя Ивановна Лобанова

Главное военно-медицинское управление МО РФ

Email: nm35vmg@mail.ru
ORCID iD: 0009-0004-9291-3268
SPIN-код: 1229-7589
Scopus Author ID: 58307858963
ResearcherId: IAP-1352-2024
Россия, Москва

Дмитрий Валерьевич Овчинников

Военно-медицинская академия

Email: izvestiavmeda@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-8408-5301
SPIN-код: 5437-3457
Scopus Author ID: 36185599800
ResearcherId: AGK-7796-2022

канд. мед. наук; доцент

Россия, Санкт-Петербург

Алексей Анатольевич Семенов

Военно-медицинская академия


Автор, ответственный за переписку.
Email: semfeodosia82@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-1977-7536
SPIN-код: 1147-3072
Scopus Author ID: 58307755100
ResearcherId: IAP-1241-2023

канд. мед. наук

Россия, Санкт-Петербург

Руслан Иванович Глушаков

Военно-медицинская академия

Email: glushakoffruslan@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-0161-5977
SPIN-код: 6860-8990
Scopus Author ID: 55263592100
ResearcherId: AGK-5791-2022

докт. мед. наук

Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Annaratone L., De Palma G., Bonizzi G., et al. Alleanza Contro il Cancro (ACC) Pathology and Biobanking Working Group. Basic principles of biobanking: from biological samples to precision medicine for patients // Virchows Arch. 2021. Vol. 479, N 2. Р. 233–246. doi: 10.1007/s00428-021-03151-0
  2. Долудин Ю.В., Борисова А.Л., Покровская М.С., и др. Современные передовые практики и рекомендации по биобанкированию // Клиническая лабораторная диагностика. 2019. Т. 64, № 12. С. 769–776. EDN: UPJHRW doi: 10.18821/0869-2084-2019-64-12-769-776
  3. Мешков А.Н., Ярцева О.Ю., Борисова А.Л., и др. Концепция национальной информационной платформы биобанков Российской Федерации // Кардиоваскулярная терапия и профилактика. 2022. Т. 21, № 11. С. 6–12. EDN: ODHEXV doi: 10.15829/1728-8800-2022-3417
  4. Seidler D., Karlíková M., Topolčan O., et al. Establishing Biobanking in Medical Curricula-The Education Program «Precision Medicine International» (eduBRoTHER) // Biopreserv Biobank. 2023. Vol. 21, N 2. Р. 200–207. doi: 10.1089/bio.2022.0088
  5. Голышев С.А., Казаков Е.П., Киреев И.И., и др. Микроскопия мягкого рентгеновского диапазона в клеточной биологии: современное состояние, вклад и перспективы // Acta Naturae (русскоязычная версия). 2023. Т. 15, № 4. С. 32–43. EDN: YFZJPP doi: 10.32607/actanaturae.26551
  6. Драпкина О.М. Российская «Национальная ассоциация биобанков и специалистов по биобанкированию» — инструмент интеграции российских биобанков и повышения эффективности биомедицинских исследований // Кардиоваскулярная терапия и профилактика. 2020. Т. 19, № 6. С. 131–133. EDN: ULGKHX doi: 10.15829/1728-8800-2020-2757
  7. Борисова А.Л., Копылова О.В., Покровская М.С., и др. Биобанкирование в стационаре многопрофильного научного медицинского центра как потенциал для широкого спектра научных исследований. Часть I. Организационно-методические аспекты // Кардиоваскулярная терапия и профилактика. 2023. Т. 22, № 11 С. 57–63. EDN: BGDIYT doi: 10.15829/1728-8800-2023-3749
  8. Козлова В.А., Метельская В.А., Покровская М.С., и др. Изучение стабильности биохимических маркеров при непрерывном длительном хранении сыворотки крови и при однократном размораживании // Кардиоваскулярная терапия и профилактика. 2020. T. 19, № 6. C. 149–157. EDN: CTRLRI doi: 10.15829/1728-88002020-2736
  9. Покровская М.С., Борисова А.Л., Кондрацкая В.А., и др. Подходы к автоматизации преаналитического этапа крупномасштабных научных исследований в биобанке ФГБУ «НМИЦ ТПМ» Минздрава России // Кардиоваскулярная терапия и профилактика. 2022. Т. 21, № 11 С. 71–78. EDN: NZXXFL doi: 10.15829/1728-8800-2022-3404
  10. Копылова О.В., Ершова А.И., Покровская М.С., и др. Биобанкирование в стационаре многопрофильного научного медицинского центра как потенциал для широкого спектра научных исследований. Часть II. Особенности и первые результаты формирования аннотированной коллекции биоматериала // Кардиоваскулярная терапия и профилактика. 2023. Т. 22, № 11 С. 64–73. EDN: VFFYDN doi: 10.15829/1728-8800-2023-3799
  11. Самохина И.В., Сагакянц А.Б. Работа в условиях пандемии COVID-19 — опыт биобанка ФГБУ «НМИЦ онкологии» Минздрава России // Кардиоваскулярная терапия и профилактика. 2020. Т. 19, № 6 С. 184–190. EDN: ZFFBJX doi: 10.15829/1728-8800-2020-2741
  12. Михайлова А.А., Насыхова Ю.А., Муравьев А.И., и др. На пути к созданию общего глоссария биобанков Российской Федерации // Кардиоваскулярная терапия и профилактика. 2020. Т. 19, № 6. С. 134–148. EDN: JLZTWL doi: 10.15829/1728-8800-2020-2710
  13. Curylofo-Zotti F.A., Lorencetti-Silva F., de Almeida Coelho J., et al. Human teeth biobank: Microbiological analysis of the teeth storage solution // Microsc. Res. Tech. 2018. Т. 81, N 3. P. 332–337. doi: 10.1002/jemt.22984
  14. Mora E.M., Álvarez-Cubela S., Oltra E. Biobanking of Exosomes in the Era of Precision Medicine: Are We There Yet? // Int. J. Mol. Sci. 2015. Vol. 17, N 1. Р. 13. doi: 10.3390/ijms17010013
  15. Arantes L.G., Tonelli G.S.S.S., Martins C.F., Báo S.N. Cellular Characterization and Effects of Cryoprotectant Solutions on the Viability of Fibroblasts from Three Brazilian Wild Cats // Biopreserv Biobank. 2021. Vol. 19, N 1. Р. 11–18. doi: 10.1089/bio.2020.0059
  16. Sui Y., Fan Q., Wang B., et al. Ice-free cryopreservation of heart valve tissue: The effect of adding MitoQ to a VS83 formulation and its influence on mitochondrial dynamics // Cryobiology. 2018. Vol. 81. P. 153–159. doi: 10.1016/j.cryobiol.2018.01.008
  17. Keskin N., Erdogan C., Bucak M.N., et al. Cryopreservation Effects on Ram Sperm Ultrastructure // Biopreserv Biobank. 2020. Vol. 18, N 5. Р. 441–448. doi: 10.1089/bio.2020.0056
  18. Bezerra L.G.P., Souza A.L.P., Silva H.V.R., et al. Ultrastructural description of fresh and frozen/thawed sperm derived from collared peccaries (Pecari tajacu Linnaeus, 1,758) // Microsc. Res. Tech. 2018. Vol. 81, N 11. Р. 1301–1309. doi. 10.1002/jemt.23138
  19. Mohammed A.K., Khalil W.A., Youssef H.F., et al. Influence of adding zeolite loaded with different charges to semen extender on sperm quality in rabbits after cryopreservation // Cryobiology. 2021. Vol. 103. P. 107–115. doi: 10.1016/j.cryobiol.2021.08.005
  20. Keros V., Rosenlund B., Hultenby K., et al. Optimizing cryopreservation of human testicular tissue: comparison of protocols with glycerol, propanediol and dimethylsulphoxide as cryoprotectants // Hum. Reprod. 2005. Vol. 20, N 6. P. 1676–1687. doi: 10.1093/humrep/deh797
  21. Muchlisin Z.A., Siti Azizah M.N. Influence of cryoprotectants on abnormality and motility of baung (Mystus nemurus) spermatozoa after long-term cryopreservation // Cryobiology. 2009. Vol. 58, N 2. P. 166–169. doi: 10.1016/j.cryobiol.2008.11.010
  22. Ismail A.A., Abdel-Khalek A.E., Khalil W.A., El-Harairy M.A. Influence of Adding Green Synthesized Gold Nanoparticles to Tris-Extender on Sperm Characteristics of Cryopreserved Goat Semen // Journal of Animal and Poultry Production. 2020. Vol. 11, N 2. Р. 39–45. doi: 10.21608/jappmu.2020.78854
  23. Abdelnour S.A., Hassan M.A.E., Mohammed A.K., et al. The Effect of Adding Different Levels of Curcumin and Its Nanoparticles to Extender on Post-Thaw Quality of Cryopreserved Rabbit Sperm // Animals (Basel). 2020. Vol. 10, N 9. Р. 1508. doi: 10.3390/ani10091508
  24. Keros V., Rosenlund B., Hultenby K., et al. Optimizing cryopreservation of human testicular tissue: comparison of protocols with glycerol, propanediol and dimethylsulphoxide as cryoprotectants // Hum. Reprod. 2005. Vol. 20, N 6. P. 1676–1687. doi: 10.1093/humrep/deh797
  25. Magalhães R., Nugraha B., Pervaiz S., et al. Influence of cell culture configuration on the post-cryopreservation viability of primary rat hepatocytes // Biomaterials. 2012. Vol. 33, N 3. Р. 829–836. doi: 10.1016/j.biomaterials.2011.10.015
  26. Shiloh H., Iancu T.C., Sheinfeld M., Kraiem Z. The influence of cryopreservation on the ultrastructural morphology of human thyroid cells // Cryobiology. 1987. Vol. 24, N 4. Р. 303–310. doi: 10.1016/0011-2240(87)90034-4
  27. Snijders M.L.H., Zajec M., Walter L.A.J., et al. Cryo-Gel embedding compound for renal biopsy biobanking // Sci. Rep. 2019. Vol. 9, N 1. Р. 15250. doi: 10.1038/s41598-019-51962-8
  28. Pogozhykh D., Eicke D., Gryshkov O., et al. Towards Reduction or Substitution of Cytotoxic DMSO in Biobanking of Functional Bioengineered Megakaryocytes // Int. J. Mol. Sci. 2020. Vol. 21, N 20. Р. 7654. doi: 10.3390/ijms21207654
  29. Babel M., Mamilos A., Seitz S., et al. Compared DNA and RNA quality of breast cancer biobanking samples after long-term storage protocols in –80 °C and liquid nitrogen // Sci. Rep. 2020. Vol. 10, N 1. Р. 14404. doi: 10.1038/s41598-020-71441-9
  30. Skogseth H., Eikvik T.M., Tvedt K.E., et al. Can Drying Be an Alternative Tissue Preservation Method in Cancer Research Biobanking? // Drying Technology 2014. Vol. 32, N 6. Р. 713–719. doi: 10.1080/07373937.2013.858262
  31. Burkert J., Krs O., Vojácek J., et al. Cryopreserved semilunar heart valve allografts: leaflet surface damage in scanning electron microscopy // Zentralbl. Chir. 2008. Vol. 133, N 4. Р. 367–373. doi: 10.1055/s-2008-1076872
  32. Pfitzner R., Barecka D., Pawlikowski M., et al. Influence of Cryopreservation on Structural, Chemical, and Immunoenzymatic Properties of Aortic Valve Allografts // Transplant. Proc. 2018. Vol. 50, N 7. Р. 2195–2198. doi: 10.1016/j.transproceed.2018.04.025
  33. Smit F.E., Bester D., van den Heever J.J., et al. Does prolonged post-mortem cold ischemic harvesting time influence cryopreserved pulmonary homograft tissue integrity? // Cell Tissue Bank. 2015. Vol. 16, N 4. Р. 531–544. doi: 10.1007/s10561-015-9500-2
  34. Yefimova M., Bere E., Neyroud A.S., et al. Myelinosome-like vesicles in human seminal plasma: A cryo-electron microscopy study // Cryobiology. 2020. Vol. 92. P. 15–20. doi: 10.1016/j.cryobiol.2019.09.009
  35. Albero-González R., Munné-Collado J., Pijuan L., et al. Complementary value of electron microscopy and immunohistochemistry in the diagnosis of non-small cell lung cancer: A potential role for electron microscopy in the era of targeted therapy // Ultrastruct. Pathol. 2019. Vol. 43, N 6. Р. 237–247. doi: 10.1080/01913123.2019.1692118
  36. Zheng J.J., Hong B.V., Agus J., et al. Alzheimer’s Disease Patients, Especially ApoE4 Carriers, Have Significantly Reduced High-density Lipoprotein Particle Size Revealed by Negative-stained Transmission Electron Microscopy // Alzheimer’s Dement. 2022. Vol. 18. Art. e063375. doi: 10.1002/alz.063375
  37. Amstislavsky S., Mokrousova V., Brusentsev E., et al. Influence of Cellular Lipids on Cryopreservation of Mammalian Oocytes and Preimplantation Embryos: A Review // Biopreserv. Biobank. 2019. Vol. 17, N 1. Р. 76–83. doi: 10.1089/bio.2018.0039
  38. Blutke A., Wanke R. Sampling Strategies and Processing of Biobank Tissue Samples from Porcine Biomedical Models // J. Vis. Exp. 2018. N 133. Art. e57276. doi: 10.3791/57276
  39. Albl B., Haesner S., Braun-Reichhart C., et al. Tissue Sampling Guides for Porcine Biomedical Models // Toxicol. Pathol. 2016. Vol. 44, N 3. Р. 414–420. doi: 10.1177/0192623316631023
  40. Gundersen H.J.G., Mirabile R., Brown D., Boyce R.W. Stereological principles and sampling procedures for toxicologic pathologists. In: Haschek W.M., Rousseaux C.G., Wallig M.A., Bolon B., Ochoa R., eds. Haschek and Rousseaux´s Handbook of Toxicologic Pathology. London: Academic Press, 2013. Р. 215–286. ISBN: 9780124157590 doi: 10.1016/B978-0-12-415759-0.00008-X
  41. Духова Н.Н., Самборский С.М., Гривцова Л.Ю., и др. Онкологический биобанк НМИЦ радиологии // Евразийское Научное Объединение. 2020. № 8–3(66). С. 143–144. EDN: FTDARW
  42. Епифанова Е.В. Публично-правовое регулирование системы медицинских биобанков: постановка проблемы // Юридический вестник Кубанского государственного университета. 2022. № 2. С. 87–92. EDN: UJLWKS doi: 10.31429/20785836-14-2-87-92
  43. Muruve D.A., Mann M.C., Chapman K., et al. The biobank for the molecular classification of kidney disease: research translation and precision medicine in nephrology // BMC Nephrol. 2017. Vol. 18, N 1. P. 252. doi: 10.1186/s12882-017-0669-4
  44. Ивченко Е.В., Овчинников Д.В. Организация научной работы как залог успешного развития военной медицины. В сб.: 3-й Азиатско-Тихоокеанский конгресс по военной медицине: материалы конгресса. Санкт-Петербург: Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова, 2016. С. 24–25. EDN: YGCAGL
  45. Stienen G.J.M. Early adjustments in mitochondrial structure and function in skeletal muscle to high altitude: design and rationale of the first study from the Kilimanjaro Biobank // Biophys. Rev. 2020. Vol. 12, N 4. Р. 793–798. doi: 10.1007/s12551-020-00710-8
  46. Копылова О.В., Ершова А.И., Покровская М.С., и др. Популяционно-нозологический исследовательский биобанк «НМИЦ ТПМ»: анализ коллекций биообразцов, принципы сбора и хранения информации // Кардиоваскулярная терапия и профилактика. 2021. Т. 20, № 8. С. 176–190. EDN: ULBPDV doi: 10.15829/1728-8800-2021-3119
  47. Blutke A., Renner S., Flenkenthaler F., et al. The Munich MIDY Pig Biobank — A unique resource for studying organ crosstalk in diabetes // Mol. Metab. 2017. Vol. 6, N 8. Р. 931–940. doi: 10.1016/j.molmet.2017.06.004
  48. Александров В.Н., Болехан В.Н., Бунтовская А.С., и др. Развитие клеточных технологий, молекулярно-генетических исследований и тканевой инженерии в Военно-медицинской академии имени С.М. Кирова и Военном инновационном технополисе «ЭРА» // Вестник Российской военно-медицинской академии. 2019. Т. 3, № 67. С. 243–248. EDN: XXCZGO
  49. de Boer P., Giepmans B.N. State-of-the-art microscopy to understand islets of Langerhans: what to expect next? // Immunol. Cell Biol. 2021. Vol. 99, N 5. Р. 509–520. doi: 10.1111/imcb.12450
  50. Bonnet-Serrano F., Diedisheim M., Mallone R., Larger E. Decreased a-cell mass and early structural alterations of the exocrine pancreas in patients with type 1 diabetes: An analysis based on the nPOD repository // PLoS One. 2018. Vol. 13, N 1. Art. e0191528. doi: 10.1371/journal.pone.0191528
  51. Tang X., Kusmartseva I., Kulkarni S., et al. Image-Based Machine Learning Algorithms for Disease Characterization in the Human Type 1 Diabetes Pancreas // Am. J. Pathol. 2021. Vol. 191, N 3. Р. 454–462. doi: 10.1016/j.ajpath.2020.11.010
  52. de Boer P., Pirozzi N.M., Wolters A.H.G., et al. Large-scale electron microscopy database for human type 1 diabetes // Nat. Commun. 2020. Vol. 11, N 1. Р. 2475. doi: 10.1038/s41467-020-16287-5

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рисунок. Основные направления применения электронной микроскопии в биобанкинге

Скачать (68KB)
Метаданные

© Эко-Вектор, 2024

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 77760 от 10.02.2020.