Сфероиды как универсальная исследовательская платформа тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.03.04, доктор наук Кудан Елизавета Валерьевна

• Кудан Елизавета Валерьевна
• доктор наук
• 2022

Оглавление диссертации доктор наук Кудан Елизавета Валерьевна

Список сокращений

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования

Степень разработанности темы исследования

Цели исследования

Задачи исследования:

Научная новизна исследования

Научно-практическая значимость

Методология и методы исследования

Степень достоверности и апробация работы

Внедрение результатов исследования

Основные положения, выносимые на защиту

Публикации по теме диссертации

Структура и объем диссертации

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Биофабрикация и характеризация сфероидов

1.1.1 Методы биофабрикации сфероидов

1.1.2 Методы морфологической оценки сфероидов

1.1.3 Методы оценки жизнеспособности сфероидов

1.1.4. Методы оценки материальных свойств сфероидов

1.2. Изучение биологических свойств сфероидов

1.2.1 Кинетика изменения формы и размеров сфероидов

1.2.2 Кинетика слияния сфероидов

1.2.3 Кинетика распластывания сфероидов

1.2.4. Созревание сфероидов

1.3. Области применения сфероидов

1.3.1 Применение сфероидов для регенеративной медицины

1.3.2 Применение сфероидов для биопечати

1.3.3 Применение сфероидов для тестирования лекарственных средств

1.3.4 Применение сфероидов для моделирования болезней

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

2.1 Методы биофабрикации сфероидов

2.1.1 Метод получения сфероидов в агарозных формах

2.1.2 Метод получения сфероидов в 96-луночных планшетах с низкоадгезивным покрытием

2.2 Морфометрический анализ формы и размеров сфероидов

2.3 Анализ жизнеспособности сфероидов

2.3.1 Количественная оценка жизнеспособности сфероидов с помощью тест-системы CellTox Green

2.3.2 Количественная оценка жизнеспособности сфероидов с помощью тест-системы CellTiter-Glo 3D

2.3.3 Количественная оценка жизнеспособности сфероидов с помощью натриевой соли резазурина

2.3.4 Количественная оценка жизнеспособности сфероидов путем измерения диаметров сфероидов

2.3.5 Качественная оценка жизнеспособности сфероидов путем визуализации живых и мёртвых клеток

2.4 Оценка биомеханических свойств сфероидов

2.5 Оценка кинетики слияния сфероидов

2.6 Оценка кинетики распластывания сфероидов

2.7 Сканирующая электронная микроскопия

2.8 Трансмиссионная электронная микроскопия

2.9 Гистологический и иммуногистохимический анализ

2.10 Оценка сужения трубчатого конструкта под действием вазоконстриктора

2.11 Сравнительный анализ динамики роста опухолей при трансплантации клеток и сфероидов из PANC-1 иммунодефицитным мышам

2.12 Статистическая обработка результатов

РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Глава 3. ОЦЕНКА БИОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СФЕРОИДОВ

3.1 Биофабрикация сфероидов

3.2 Кинетика изменения диаметров и округлостей сфероидов

3.3 Кинетика слияния сфероидов

3.4 Кинетика распластывания сфероидов

3.5 Биомеханические свойства сфероидов

3.6 Сканирующая электронная микроскопия сфероидов

3.7 Гистология и иммуногистохимия сфероидов

3.8 Анализ жизнеспособности сфероидов

Глава 4. ПРИМЕНЕНИЕ СФЕРОИДОВ ДЛЯ ТРЕХМЕРНОЙ БИОПЕЧАТИ

4.1 Аддитивная биопечать. Печать двухслойного конструкта кожи из фибробластов и кератиноцитов человека

4.2 Формативная биопечать

4.2.1 Магнитная левитация. Печать конструкта из хондроцитов барана

4.2.2 Магнито-акустическая левитация. Печать трубчатого конструкта из гладкомышечных клеток человека

4.3 Магнито-направленное паттернирование сфероидов

4.4 Магнитная левитация в космосе. Печать конструктов из хондроцитов человека и тироцитов крысы

Глава 5. ПРИМЕНЕНИЕ СФЕРОИДОВ ДЛЯ ТЕСТИРОВАНИЯ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ПРЕПАРАТОВ

5.1 Разработка алгоритмов тестирования лекарственных средств на модельных сфероидах из клеток линий HEK293 и Vero CCL-81

5.2 Тестирование противоопухолевых препаратов на гомосфероидах из PANC-1 и гетеросфероидах из PANC-1 : HF : HUVEC

5.3 Оценка эффективности создания перевиваемой опухолевой модели in vivo путем подкожного введения опухолевых сфероидов в сравнении с введением клеточной суспензии

ОБСУЖДЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ВЫВОДЫ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Список сокращений

АТФ - аденозинтрифосфат

ГЭБ - гематоэнцефалический барьер

ДНК - дезоксирибонуклеиновая кислота

ИГХ - иммуногистохимия

ЛДГ - лактатдегидрогеназа

МКС - Международная космическая станция

ММСК - мультипотентные мезенхемальные стромальные клетки

МРТ - магнитно-резонансная томография

НАСА - Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства

РНК - рибонуклеиновая кислота

СЭМ - сканирующая электронная микроскопия

Трис-буфер - трис(гидроксиметил)аминометан

ТЭМ - трансмиссионная электронная микроскопия

ЧУ - Частное учреждение

ЭДТА - этилендиаминтетрауксусная кислота

Calcein-AM - ацетоксиметиловый эфир кальцеина (calcein acetoxymethyl ester)

CC50 - полутоксическая концентрация, т.е. концентрация препарата, при которой наблюдается гибель 50% клеток (cytotoxic concentration)

DAPI - 4',6-диамидино-2-фенилиндол

EthD-1 - бромистый этидий (ethidium homodimer)

FDA - Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (Food and Drug Administration)

IC50 - полуингибиторная концентрация, т.е. концентрация препарата, которая вызывает снижение количества живых метаболически активных клеток на 50% (inhibitory concentration)

PBS - фосфатно-солевой буфер

PI - йодид пропидия (propidium iodide)

TUNEL - терминальное дезоксиуридиновое мечение концов (terminal deoxynucleotidyl transferase mediated dUTP-biotin nick end-labeling)

ВВЕДЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Сфероиды как универсальная исследовательская платформа»

Актуальность темы исследования

Первые упоминания о сфероидах как об округлых многоклеточных микроагрегатах, формируемых опухолевыми клетками, относятся к 1971 году [1, 2]. Однако свое настоящее рождение сфероиды получили в конце XX -начале XXI века, после того как, с одной стороны, к ученым пришло понимание, что трехмерная микросреда влияет на то, как клетки воспринимают и интерпретируют биохимические сигналы, что, в свою очередь, определяет тканевую и органную специфичность [3], а с другой стороны, началось бурное развитие тканевой инженерии [4, 5]. С тех пор сфероиды занимают все более прочное место в различных областях биологии и медицины и с каждым годом спектр вопросов, для ответов на которые используются сфероиды, становится все шире.

Наиболее хорошо изученной областью применения сфероидов является регенеративная медицина [6]. На сегодняшний день уже продемонстрирована эффективность использования сфероидов при восстановлении хряща [7], нервной ткани [8], костной ткани [9], пародонта [10], регенерации волосяных фолликулов [11], ускорении заживления кожных ран [12], лечения возрастной макулярной дегенерации [13].

Второй обширной, однако гораздо менее изученной, областью применения сфероидов является тканевая инженерия. Способность сфероидов к слиянию при непосредственном контакте друг с другом позволяет использовать их в качестве строительных блоков для создания более сложных структур [14]. Сформированные тканеинженерные конструкты могут быть эффективно использованы для различных целей биомедицины, таких как моделирование заболеваний, тестирование лекарственных и косметических средств, трансплантация конструктов взамен утраченных органов и тканей [15 - 17]. Очевидно, что использование сфероидов в качестве строительных блоков для тканевой инженерии является многообещающим направлением, требующим, с одной стороны, развития методов биофабрикации, а с другой

стороны, наличия систематического анализа биологических свойств сфероидов из различных типов клеток.

Еще одной областью внедрения сфероидов как перспективных исследовательских моделей является фармакология [18, 19]. Сфероиды используются для тестирования лекарственных соединений, исследования динамики их накопления в клетках, анализа их цитотоксичности [20, 21]. Опухолевые сфероиды дополнительно применяются для оценки эффективности различных методов воздействия на опухоли [22]. Обсуждая очевидную перспективность использования сфероидов в качестве 3D моделей в фармакологии, необходимо отметить, что полученные результаты в значительной степени зависят от множества факторов, включающих в себя морфометрические и морфологические характеристики используемых сфероидов и условия их культивирования. В связи с этим, работы, направленные на развитие стандартизированных методов тестирования препаратов на сфероидах, включая изучение взаимосвязи между биологическими свойствами сфероидов и наблюдаемой активностью лекарственных соединений, обладают несомненной актуальностью.

Степень разработанности темы исследования

Несмотря на постоянно растущее количество работ, посвященных изучению сфероидов, данные об их биологических свойствах до сих пор очень разрозненны и получены разными научными группами на сфероидах различного размера и срока культивирования, что делает невозможным их сравнение между собой. Оригинальные статьи и обзоры, в которых бы проводилось стандартизированное сопоставление свойств сфероидов из разных типов клеток и выявление закономерностей их динамического поведения, отсутствуют.

Наибольшее количество исследовательских работ посвящено использованию отдельных сфероидов для улучшения регенерации поврежденных органов и тканей [23]. Что касается тканевой инженерии, то

даже с учетом очевидного огромного потенциала сфероидов как строительных блоков для создания более сложных биологических структур, их применение в этой области ограничивается всего несколькими примерами.

Одним из наиболее многообещающих современных подходов тканевой инженерии является биопринтинг, в котором сфероиды могут выступать в роли биочернил. Целая серия работ японских ученых посвящена биопечати цилиндрических и трубчатых конструктов из сфероидов методом «Кешап» [24]. В качестве временной поддержки для напечатанных конструктов в данном методе используются медицинские иглы из нержавеющей стали. С помощью метода «Кепгап» были напечатаны и успешно трансплантированы лабораторным животным конструкты аорты, хряща, сердца, трахеи, пищевода и периферического нерва [25 - 32]. Однако ограничением данного метода является невозможность печати конструктов нецилиндрической формы.

Функциональные васкуляризированные конструкты щитовидной железы мыши были напечатаны с помощью биопринтера «Фабион» из сфероидов, сформированных из эксплантов щитовидной железы и аллантоисов мыши, и трансплантированы мышам с удаленной щитовидной железой [15]. Уже через 3 недели у прооперированных мышей наблюдалось повышение уровня тироксина в плазме крови и восстановление температуры тела до нормальной. В качестве минуса описанного метода стоит указать необходимость в поддерживающим гидрогеле в процессе печати.

Биопечать с помощью аспирации и переноса сфероидов была использована для создания конструктов костно-хрящевой ткани из сфероидов, сформированных из стволовых клеток жировой ткани человека, подвергшихся остеогенной и хондрогенной дифференцировке [33]. Гистологический анализ полученных конструктов показал тесную интеграцию остеогенной и хондрогенной зон с сохранением всех гистоморфологических характеристик. Однако, как и в предыдущем случае, данный метод требует наличия поддерживающего материала в процессе биопечати.

Еще одним направлением в тканевой инженерии, использующим сфероиды в качестве строительных блоков, является магнито-направленное паттернирование. Общий принцип технологии основан на том, что сфероиды, состоящие из намагниченных клеток, собираются в определенный рисунок, задаваемый магнитным полем [34 - 39]. Очевидным недостатком данного метода является необходимость добавления магнитных частиц к клеткам.

Вышеизложенные примеры свидетельствует о том, что сфероиды могут быть эффективно использованы в тканевой инженерии, но для дальнейшего развития этого направления необходимо тесное сотрудничество специалистов из смежных областей, таких как клеточная биология, биоинженерия, биофизика и др.

Преимущества сфероидов как 3D моделей для целей фармакологии и биомедицины уже ни у кого не вызывают сомнений [19, 40]. Тем не менее данное направление также содержит много проблем и открытых вопросов. Наиболее значимым из них является вопрос размера используемых сфероидов. Известно, что максимальное расстояние, на которое возможно проникновение кислорода и питательных веществ за счет пассивной диффузии в неваскуляризированных тканях, составляет 100-200 мкм [41]. Из этого вытекает несколько важных следствий. Во-первых, с одной стороны, сфероиды с диаметрами более 300-400 мкм могут содержать некротическую зону в центре [42], а с другой стороны, короткий гипоксический стресс может оказывать стимулирующее воздействие на клетки, например, активировать потенциал мультипотентных мезенхемальных стромальных клеток [43]. Во-вторых, проникновение лекарственных препаратов в сфероиды большого диаметра ограничено внешними слоями клеток [44]. В-третьих, гипоксия в центре сфероидов приводит к изменению рН среды, что влияет на активность рН-зависимых соединений [45]. Все эти факты необходимо учитывать при тестировании лекарственных соединений и интерпретации полученных результатов.

Таким образом, на основании всего вышеизложенного очевидно, что

сфероиды являются прекрасными, однако все еще мало изученными

биообъектами, подходящими как для фундаментальных исследований, так и

для применения в различных областях биологии и медицины.

Цели исследования:

1. Изучение факторов, влияющих на биологические свойства сфероидов в процессе их формирования, культивирования и последующего применения;

2. Демонстрация медико-биологического потенциала сфероидов в тканевой инженерии, космической биологии и фармакологии.

Задачи исследования:

1. Изучить зависимость морфометрических характеристик сфероидов от условий культивирования, первоначальной концентрации и типа клеток;

2. Изучить зависимость биологических свойств сфероидов от условий культивирования и типа клеток;

3. Продемонстрировать потенциал сфероидов в тканевой инженерии. В частности, возможность применения сфероидов в качестве строительных блоков для формирования тканеинженерных конструктов методами аддитивной и формативной биопечати, а также посредством магнито-направленного паттернирования;

4. Продемонстрировать потенциал сфероидов в космической биологии. В частности, разработать протокол доставки живых изолированных сфероидов на МКС и сформировать тканеинженерные конструкты из сфероидов методом магнитной левитации в условиях микрогравитации;

5. Разработать алгоритмы стандартизированного тестирования лекарственных препаратов на сфероидах;

6. Изучить влияние морфометрических характеристик и состава сфероидов на их свойства как 3D моделей в фармакологии;

7. Оценить эффективность использования сфероидов для создания перевиваемой опухолевой модели in vivo.

Научная новизна исследования

Впервые проведен систематический анализ сфероидов из шести типов клеток: эпителия, миобластов, фибробластов, ММСК, хондроцитов и опухолевых клеток - и получена сравнительная характеристика свойств сфероидов в зависимости от типа клеток и условий культивирования.

Впервые сформирован тканеинженерный конструкт из сфероидов методом магнитной левитации.

Впервые сформирован трубчатый тканеинженерный конструкт из сфероидов методом магнито-акустической левитации с использованием высокоинтенсивного магнитного поля и доказана его функциональность.

Разработан протокол доставки живых изолированных сфероидов на МКС и продемонстрировано их успешное использование для формирования первых тканеинженерных конструктов в космосе.

Разработаны два алгоритма тестирования лекарственных препаратов на сфероидах в качестве 3D моделей, отличающиеся по цене, чувствительности, скорости анализа и возможности роботизации.

Проведено тестирование противоопухолевых препаратов на сфероидах и исследована зависимость активности препаратов от состава сфероидов. Показано, что определяющую роль играет тип и количество пролиферирующих клеток. Присутствие в составе опухолевых сфероидов фибробластов и эндотелия для воссоздания более точного микроокружения опухоли не оказывает заметного влияния на активность препаратов.

Продемонстрировано, что подкожная трансплантация опухолевых сфероидов иммунодефицитным мышам приводит к более эффективному созданию перевиваемой опухолевой модели in vivo по сравнению с трансплантацией клеток в виде суспензии.

Научно-практическая значимость

Полученные данные о биологических свойствах сфероидов из разных типов клеток могут быть использованы для разработки новых подходов в тканевой инженерии, регенеративной медицине и фармакологии, основанных на применении сфероидов в качестве ключевых элементов.

Приведенные исследования по созданию тканеинженерных конструктов методами аддитивной и формативной биопечати, а также с помощью магнито-направленного паттернирования представляют собой технологическую платформу, на основе которой в будущем могут быть сформированы конструкты с более сложной геометрией.

Разработанный протокол доставки живых изолированных сфероидов в космос позволит использовать их в качестве биообъектов в экспериментах по изучению воздействия факторов космического полета.

Разработанные алгоритмы тестирования лекарственных препаратов на сфероидах в качестве 3D моделей могут быть использованы в научно-исследовательских лабораториях для стандартизированного тестирования лекарственных соединений с применением базового оборудования клеточных лабораторий.

Полученные данные о более высокой эффективности создания перевиваемой опухолевой модели in vivo путем подкожной трансплантации сфероидов позволяют рекомендовать этот способ для формирования опухолей у иммунодефицитных мышей в тех случаях, когда трансплантация клеточной суспензии не является эффективной.

Диссертация соответствует паспорту научной специальности

03.03.04 — «Клеточная биология, цитология, гистология» согласно пунктам 1, 5, 7.

Методология и методы исследования

Методологически работа заключалась в системном подходе и комплексном анализе отечественных и зарубежных работ, посвященных методам фабрикации и характеризации сфероидов и областям их применения. На основании анализа сформулированы цели и задачи исследования. В работе использованы следующие методы: гистологический и иммуногистохимический анализ, световая, флуоресцентная, конфокальная, сканирующая и трансмиссионная микроскопия, тензиометрия, магнитная и магнито-акустическая левитация, 3D биопечать, флюорометрия, люминометрия, морфометрические и статистические методы.

Степень достоверности и апробация работы

Достоверность результатов обеспечивается последовательным и логичным изложением задач исследования и их решением, использованием комплекса современных методов, достаточным объемом данных для каждой модели исследования, адекватным применением методов статистического анализа, критической оценкой полученных результатов при сравнении их с данными современной литературы.

Материалы диссертационной работы представлены на всероссийских и международных конференциях: VI Всероссийской конференции по молекулярной онкологии (Москва, 2021 г.), The 6th International Symposium on "Physics, Engineering and Technologies for Biomedicine" (Москва, 2021 г.), V Сеченовском Международном биомедицинском саммите (SIBS-2021, Москва, 2021 г.), International Conference on Biofabrication-2019 (Колумбус, Огайо, США, 2019 г.), The 4nd International Symposium on "Physics, Engineering and Technologies for Biomedicine" (Москва, 2019 г.), XXXII Сессии Российского акустического общества (Москва, 2019 г.), International Congress on Ultrasonics (Брюгге, Бельгия, 2019 г.), TERMIS European Chapter Meeting 2019 (Родос, Греция, 2019 г.), International Conference on Biofabrication-2018 (Вюрцбург, Германия, 2018 г.), EMBO|EMBL Symposia Organoids: Modelling Organ

Development and Disease in 3D Culture (Гейдельберг, Германия, 2018 г.), International Conference on Biofabrication-2017 (Пекин, Китай, 2017 г.), International Baltic Conference on Magnetism 2017 (Светлогорск, 2017 г.), International Conference "Biofabrication for Hierarchical in Vitro Tissue Models" (Хернштайн, Австрия, 2017 г.), Научно-практической конференции «Актуальные вопросы и перспективы развития трансплантологии в Республике Татарстан» (Казань, 2016 г.), International Conference on Biofabrication-2016 (Уинстон-Сейлем, США, 2016 г.), 10th World Biomaterials Congress (Монреаль, Канада, 2016 г.), I Всероссийской научно-практической конференции «3D инновации в медицине и фармакологии» (Нижний Новгород, 2016 г.), XIII Конгрессе Международной ассоциации морфологов (Петрозаводск, 2016 г.), II Национальном конгрессе по регенеративной медицине (Москва, 2015 г.), International Conference on Biofabrication-2015 (Утрехт, Нидерланды, 2015 г.).

Личное участие автора заключалось в планировании и проведении исследования, статистической обработке полученных результатов, анализе и обобщении, формулировании выводов, подготовке публикаций и написании диссертационной работы.

Внедрение результатов исследования

Результаты исследования лежат в основе рабочей программы учебных стажировок, ежегодно организуемых ЧУ «3Д Биопринтинг Солюшенс» для студентов и аспирантов различных ВУЗов (МГУ имени М.В. Ломоносова, МФТИ, НИЯУ МИФИ, РХТУ им. Д.И. Менделеева, КФУ, Сеченовский университет, РНИМУ им. Н.И. Пирогова и др.).

Результаты диссертационной работы внедрены в учебный процесс Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ» (НИЯУ МИФИ).

Часть работы над диссертацией проводилась в рамках космического эксперимента «Исследование возможности формативной трехмерной биофабрикации тканевых конструкций, осуществляемой методом программируемой самосборки живых тканей и органов в условиях микрогравитации посредством магнитного поля». Данный эксперимент был реализован на основании Решения Госкорпорации «Роскосмос» от 09.11.2017г. №АЖ-583. Научная значимость эксперимента была подтверждена решением заседания секции № 1 «Космическая биология и физиология» Координационного научно-технического совета (КНТС) Роскосмоса от 9 октября 2017 г. о включении в долгосрочную программу научно-прикладных исследований и экспериментов, планируемых на российском сегменте МКС.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Алгоритм характеризации сфероидов, включающий в себя оценку кинетики их роста или уплотнения, кинетики слияния, распластывания, анализ морфологии, внутренней структуры, биомеханических свойств и жизнеспособности, использованный для оценки биологических свойств сфероидов из эпителия, миобластов, фибробластов, ММСК, хондроцитов и опухолевых клеток, позволяет подтвердить тканевую специфичность сфероидов и выявить закономерности их динамического поведения;

2. Сфероиды могут быть успешно использованы в качестве строительных блоков в тканевой инженерии и формировать конструкты заданной формы, что было продемонстрировано путём создания плоского двухслойного конструкта кожи, шарообразного конструкта из хондроцитов барана, трубчатого конструкта из гладкомышечных клеток мочевого пузыря человека, а также кольцеобразного, разветвленного и линейного конструктов из фибробластов №Н3Т3;

3. Изолированные сфероиды могут быть доставлены в космос внутри термообратимого геля и использоваться для фабрикации тканеинженерных

конструктов в условиях микрогравитации, что было доказано путём формирования жизнеспособных конструктов из хондросфер человека и тиросфер крысы;

4. При использовании сфероидов для скрининга лекарственных препаратов для получения однозначно интерпретируемых данных диаметр сфероидов не должен превышать 300 мкм. Активность тестируемых соединений зависит от типа и количества пролиферирующих клеток, задающих диаметр сфероида, и не зависит от присутствия или отсутствия непролиферирующих клеток при условии, что их количество не меняет диаметр сфероида существенным образом;

5. Подкожная трансплантация иммунодефицитным мышам опухолевых сфероидов из клеток рака поджелудочной железы PANC-1 приводит к более раннему и быстрому росту опухоли по сравнению с трансплантацией клеток в суспензии.

Публикации по теме диссертации

По материалам диссертации опубликовано 45 научных работ. Из них 3 работы в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК РФ, 18 статей в рецензируемых журналах, индексируемых международной системой цитирования Scopus, 2 патента на изобретение и 22 тезиса докладов на всероссийских и международных конференциях.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, изложения собственных результатов, их обсуждения, заключения, выводов и списка литературы. Работа изложена на 266 страницах машинописного текста, содержит 132 рисунка и 9 таблиц. Список литературы включает 366 источников, в том числе 21 отечественную и 345 иностранных публикаций.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 1.1 Биофабрикация и характеризация сфероидов 1.1.1 Методы биофабрикации сфероидов

Сфероиды - это плотно упакованные агрегаты клеток шарообразной формы [14]. Отличительными особенностями сфероидов являются: (а) сложная внутренняя структура, отражающая все виды межклеточных контактов, а также взаимодействие клеток с внеклеточным матриксом; (б) возможность формирования из разных типов клеток; (в) способность к слиянию и образованию тканевых конструктов.

Существует огромное многообразие методов, позволяющих формировать сфероиды [46], однако все их можно разделить на шесть основных групп: метод висячей капли, использование неадгезивных поверхностей, микрофлюидика, использование перемешивающих биореакторов, магнитная левитация и акустическая левитация (рис. 1).

Рис. 1. Методы биофабрикации сфероидов: (А) метод висячей капли; (Б) использование неадгезивных поверхностей; (В) микрофлюидика; (Г) использование перемешивающих биореакторов; (Д) магнитная левитация; (Е) акустическая левитация.

Метод висячей капли

Классический вариант метода висячей капли - простой и дешевый способ формирования сфероидов, не требующий покупки специального культурального пластика или реактивов. Суспензия клеток наносится в виде капель объемом 20-25 мкл на перевернутую крышку чашки Петри, после чего

крышка обратно переворачивается и аккуратно надевается на чашку Петри (рис. 1А) [47, 48]. Под действием силы тяжести клетки оседают на дно капель и формируют сфероиды. В каждой капле, таким образом, образуется по одному сфероиду. Данный метод позволяет чётко контролировать количество клеток в каждой капле, а также получать сфероиды, состоящие из нескольких типов клеток. Однако в классическом варианте метод висячей капли является очень трудоемким, его невозможно автоматизировать и масштабировать. Кроме того, вместо шарообразных сфероидов часто образуются агрегаты неправильной формы, нередко содержащие так называемые «сателлиты», маленькие конгломераты из клеток, не вошедших в основной сфероид. Тем не менее, данный метод был успешно использован для получения сфероидов из гепатоцеллюлярной карциномы человека Иер02 и колоректальной аденокарциномы человека ИСТ116 и создания модели опухолевого ангиогенеза, основанной на совместном культивировании эндотелиальных клеток и полученных сфероидов [49].

Помимо сборки сфероидов из отдельных клеток, есть еще один способ получения сфероидов. Это диссекция небольших кусочков эмбриональной ткани и округление их до сферической формы. Обычно данный способ не подразумевает получение большого количества сфероидов, поэтому классический вариант метода висячей капли идеально подходит для этой цели. С помощью данного метода были сформированы сфероиды из эмбриональных эксплантов щитовидной железы мыши и аллантоисов мыши, использованные в качестве строительных блоков для биопечати конструкта щитовидной железы мыши (рис. 2) [15]. Также этот метод может быть использован для получения сфероидов из ткани взрослых организмов [50].

Компании ТиБрИего и ВютаМх производят 96- и 384-луночные планшеты для формирования сфероидов методом висячей капли [51 - 53]. Данные планшеты позволяют применять роботизированное автоматическое оборудование для дозирования клеточной суспензии и создания капель, а также последующего извлечения образовавшихся сфероидов, что дает

возможность значительно масштабировать процесс. Однако смена среды, добавление каких-либо соединений к сфероидам, их визуализация и анализ все равно вызывают сложности. Еще одним ограничением метода является объем капли, который не должен превышать 50 мкл (оптимально 20-30 мкл), в противном случае поверхностное натяжение будет недостаточным для удержания капли, и она может упасть. Следовательно, из-за небольших объемов и недостаточного количества питательных веществ метод висячей капли не может использоваться для длительного культивирования сфероидов.

Рис. 2. Диссектированные ткани и сфероиды из эксплантов щитовидной железы (А) и аллантоисов (В) после округления методом висячей капли [15].

Недавно был разработан новый быстрый и автоматизированный метод на основе технологии висячей капли, который был использован для крупномасштабного производства сфероидов из эндотелиальных клеток ИиУЕС [54]. Авторы применили бесконтактную систему дозирования с помощью электромагнитных волн на этапе пипетирования клеток. Высокая точность метода достигалась за счет быстрой печати капель маленького объема, не превышающего 5 мкл. Согласно представленным данным, были

получены сфероиды шарообразной формы и единого размера. Предложенный метод имеет явные перспективы как метод быстрого и эффективного масштабного производства сфероидов, однако предполагает немедленное использование сфероидов после формирования или перенос их в другую систему для дальнейшего культивирования.

Использование неадгезивных поверхностей

Самая популярная и удобная технология производства сфероидов основана на размещении клеток на поверхности с низкими адгезивными свойствами (рис. 1Б) [55]. В одном из возможных вариантов данной технологии из гидрогеля, чаще всего агарозы, создаются формы, в которые затем помещается суспензия клеток [44, 56 - 58]. Под действием силы тяжести клетки оседают на дно форм. Клетки не могут прикрепиться к неадгезивной поверхности, поэтому они вынуждены плотно взаимодействовать друг с другом и образовывать сфероиды (рис. 3А).

Щ • ®

•) С • • •

Рис. 3. Сфероиды из ИЕК293, сформированные с помощью агарозных форм (А) и планшетов с низкоадгезивным покрытием (В).

Компания «Мюгойввиев» коммерциализировала эту технологию [59]. Она производит силиконовые штампы, с помощью которых можно сформировать неадгезивные формы из расплавленной агарозы. Каждая форма позволяет получить 81 или 256 сфероидов в зависимости от типа исходного

силиконового штампа [60]. Недавно данный метод был роботизирован, что дало возможность сформировать 61 сфероид в каждой лунке 96-луночного культурального планшета [61]. Очевидно, что технология на основе неадгезивного гидрогеля является дешевым и простым способом масштабируемого производства сфероидов. Однако использование неадгезивных форм для фабрикации сфероидов подразумевает внесение клеточной суспензии во всю форму целиком, а затем уже самопроизвольное распределение её по ячейкам. Это приводит к тому, что исследователь не может точно контролировать количество клеток в каждой ячейке неадгезивной формы. В ряде случаев может наблюдаться неравномерное распределение клеток внутри формы и, как следствие, значительные колебания в диаметрах образующихся сфероидов.

Список литературы диссертационного исследования доктор наук Кудан Елизавета Валерьевна, 2022 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Dalen H. Some observations on the three-dimensional growth of L5178Y cell colonies in soft agar culture/ Dalen H., Burki H.J.// Exp Cell Res. - 1971. -Vol. 65, № 2. - P. 433-438.

2. Sutherland R.M. Growth of multicell spheroids in tissue culture as a model of nodular carcinomas/ Sutherland R.M., McCredie J.A., Inch W.R.// J Nat Cancer Inst. - 1971. - Vol. 46, № 1. - P. 113-120.

3. Bissell M.J. How does the extracellular matrix direct gene expression?/ Bissell M.J., Hall H.G., Parry G.// J Theor Biol. - 1982. - Vol. 99, № 1. - P. 31-68.

4. Mironov V. Organ printing: Computer-aided jet-based 3D tissue engineering/ Mironov V. et al.// Trends Biotechnol. - 2003. - Vol. 21, № 4. - P. 157-161.

5. Jakab K. Engineering biological structures of prescribed shaped using self-assembling multicellular systems/ Jakab K. et al.// Proc Natl Acad Sci U S A. - 2004. - Vol. 101, № 9. - P. 2864-2869.

6. Chae S.J. The utility of biomedical scaffolds laden with spheroids in various tissue engineering applications/ Chae S.J. et al.// Theranostics. - 2021. - Vol. 11, № 14. - P. 6818-6832.

7. Fickert S. One-year clinical and radiological results of a prospective, investigator-initiated trial examining a novel, purely autologous 3-Dimensional autologous chondrocyte transplantation product in the knee/ Fickert S. et al.// Cartilage. - 2012. - Vol. 3, № 1. - P. 27-42.

8. Tseng T.C. Substrate-mediated nanoparticle/gene delivery to MSC spheroids and their applications in peripheral nerve regeneration/ Tseng T.C., Hsu S. hui// Biomaterials. - 2014. - Vol. 35, № 9. - P. 2630-2641.

9. Suenaga H. Bone regeneration in calvarial defects in a rat model by implantation of human bone marrow-derived mesenchymal stromal cell spheroids/ Suenaga H. et al.// J Mater Sci Mater Med. - 2015. - Vol. 26, № 11. - P. 254.

10. Sano K. Co-cultured spheroids of human periodontal ligament mesenchymal stem cells and vascular endothelial cells enhance periodontal tissue

regeneration/ Sano K. et al.// Regen Ther. - 2020. - Vol. 14. - P. 59-71.

11. Huang Y.C. Scalable production of controllable dermal papilla spheroids on PVA surfaces and the effects of spheroid size on hair follicle regeneration/ Huang Y.C. et al.// Biomaterials. - 2013. - Vol. 34, № 2. - P. 442-451.

12. Santos J.M. Three-dimensional spheroid cell culture of umbilical cord tissue-derived mesenchymal stromal cells leads to enhanced paracrine induction of wound healing/ Santos J.M. et al.// Stem Cell Res Ther. - 2015. - Vol. 6, №№ 1.

- P. 90.

13. Борзенок С.А. Первый опыт трансплантации 3D-сфероидов ретинального пигментного эпителия в эксперименте/ Борзенок С.А. et al.// Офтальмохирургия. - 2019. - Vol. 1. - P. 27-32.

14. Mironov V. Organ printing: Tissue spheroids as building blocks/ Mironov V. et al.// Biomaterials. - 2009. - Vol. 30, № 12. - P. 2164-2174.

15. Bulanova E.A. Bioprinting of a functional vascularized mouse thyroid gland construct/ Bulanova E.A. et al.// Biofabrication. - 2017. - Vol. 9, № 3. - P. 034105.

16. Nzou G. Human cortex spheroid with a functional blood brain barrier for high-throughput neurotoxicity screening and disease modeling/ Nzou G. et al.// Sci Rep. - 2018. - Vol. 8, № 1. - P. 7413.

17. Underhill G.H. Bioengineered liver models for drug testing and cell differentiation studies/ Underhill G.H., Khetani S.R.// CMGH. - 2018. - Vol. 5, № 3. - P. 426-439.e1.

18. Gilazieva Z. Promising applications of tumor spheroids and organoids for personalized medicine/ Gilazieva Z. et al.// Cancers (Basel). - 2020. - Vol. 12, № 10. - P. 2727.

19. Han S.J. Challenges of applying multicellular tumor spheroids in preclinical phase/ Han S.J., Kwon S., Kim K.S.// Cancer Cell Int. - 2021. - Vol. 21, № 1.

- P. 152.

20. Балалаева И.В. Сфероиды НЕК2-положительной аденокарциномы молочной железы человека как модель для тестирования

противоопухолевых иммунотоксинов/ Балалаева И.В. et al.// Acta Naturae. - 2017. - Vol. 9, № 1 (32). - P. 40-46.

21. Borodina T. Fabrication and evaluation of nanocontainers for lipophilic anticancer drug delivery in 3D in vitro model/ Borodina T. et al.// J Biomed Mater Res B Appl Biomater. - 2021. - Vol. 109, № 4. - P. 527-537.

22. Sapogova N. V. Evaluation of temperature changes in a cell culture plate well with absorbing walls containing a 3D model of tumour spheroid under irradiation in the optical range/ Sapogova N. V et al.// Quantum Electron. -2020. - Vol. 50, № 11. - P. 1050-1054.

23. Ong C.S. In vivo therapeutic applications of cell spheroids/ Ong C.S. et al.// Biotechnol Adv. - 2018. - Vol. 36, № 2. - P. 494-505.

24. Moldovan N.I. Principles of the kenzan method for robotic cell spheroid-based three-dimensional bioprinting/ Moldovan N.I., Hibino N., Nakayama K.// Tissue Eng Part B Rev. - 2017. - Vol. 23, № 3. - P. 237-244.

25. Itoh M. Scaffold-free tubular tissues created by a bio-3D printer undergo remodeling and endothelialization when implanted in rat aortae/ Itoh M. et al.// PLoS One. - 2015. - Vol. 10, № 9. - P. e0136681.

26. Arai K. Fabrication of scaffold-free tubular cardiac constructs using a Bio-3D printer/ Arai K. et al.// PLoS One. - 2018. - Vol. 13, № 12. - P. e0209162.

27. Murata D. Osteochondral regeneration with a scaffold-free three-dimensional construct of adipose tissue-derived mesenchymal stromal cells in pigs/ Murata D. et al.// Tissue Eng Regen Med. - 2018. - Vol. 15, № 1. - P. 101-113.

28. Taniguchi D. Scaffold-free trachea regeneration by tissue engineering with bio-3D printing/ Taniguchi D. et al.// Interact Cardiovasc Thorac Surg. - 2018. - Vol. 26, № 5. - P. 745-752.

29. Yamasaki A. Osteochondral regeneration using constructs of mesenchymal stem cells made by bio three-dimensional printing in mini-pigs/ Yamasaki A. et al.// J Orthop Res. - 2019. - Vol. 37, № 6. - P. 1398-1408.

30. Takeoka Y. Regeneration of esophagus using a scaffoldfree biomimetic structure created with biothree- dimensional printing/ Takeoka Y. et al.// PLoS

One. - 2019. - Vol. 14, № 3. - P. e0211339.

31. Murata D. Osteochondral regeneration using scaffold-free constructs of adipose tissue-derived mesenchymal stem cells made by a bio three-dimensional printer with a needle-array in rabbits/ Murata D. et al.// Regen Ther. - 2020. - Vol. 15. - P. 77-89.

32. Takeuchi H. A scaffold-free Bio 3D nerve conduit for repair of a 10-mm peripheral nerve defect in the rats/ Takeuchi H. et al.// Microsurgery. - 2020.

- Vol. 40, № 2. - P. 207-216.

33. Ayan B. Aspiration-assisted bioprinting of the osteochondral interface/ Ayan B. et al.// Sci Rep. - 2020. - Vol. 10, № 1. - P. 13148.

34. Lin R.Z. Magnetic reconstruction of three-dimensional tissues from multicellular spheroids/ Lin R.Z. et al.// Tissue Eng Part C Methods. - 2008. -Vol. 14, № 3. - P. 197-205.

35. Ho V.H.B. Generation and manipulation of magnetic multicellular spheroids/ Ho V.H.B. et al.// Biomaterials. - 2010. - Vol. 31, № 11. - P. 3095-3102.

36. Fayol D. Use of magnetic forces to promote stem cell aggregation during differentiation, and cartilage tissue modeling/ Fayol D. et al.// Adv Mater. -2013. - Vol. 25, № 18. - P. 2611-2616.

37. Mattix B. Biological magnetic cellular spheroids as building blocks for tissue engineering/ Mattix B. et al.// Acta Biomater. - 2014. - Vol. 10, № 2. - P. 623-629.

38. Whatley B.R. Magnetic-directed patterning of cell spheroids/ Whatley B.R. et al.// J Biomed Mater Res A. - 2014. - Vol. 102, № 5. - P. 1537-1547.

39. Jafari J. Remote control in formation of 3D multicellular assemblies using magnetic forces: research-article/ Jafari J. et al.// ACS Biomater Sci Eng. -2019. - Vol. 5, № 5. - P. 2532-2542.

40. Mehta G. Opportunities and challenges for use of tumor spheroids as models to test drug delivery and efficacy/ Mehta G. et al.// J Control Release. - 2012.

- Vol. 164, № 2. - P. 192-204.

41. Jain R.K. Engineering vascularized tissue/ Jain R.K. et al.// Nat Biotechnol. -

2005. - Vol. 23, № 7. - P. 821-823.

42. Huang Y. Optical coherence tomography detects necrotic regions and volumetrically quantifies multicellular tumor spheroids/ Huang Y. et al.// Cancer Res. - 2017. - Vol. 77, № 21. - P. 6011-6020.

43. Андреева Е.Р. Гипоксический стресс как индуктор активации потенциала мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток/ Андреева Е.Р., Погодина М.В., Буравкова Л.Б.// Физиология человека. - 2015. - Vol. 41, № 2. - P. 123-129.

44. Gong X. Generation of multicellular tumor spheroids with microwell-based agarose scaffolds for drug testing/ Gong X. et al.// PLoS One. - 2015. - Vol. 10, № 6. - P. e0130348.

45. Swietach P. Importance of intracellular pH in determining the uptake and efficacy of the weakly basic chemotherapeutic drug, doxorubicin/ Swietach P. et al.// PLoS One. - 2012. - Vol. 7, № 4. - P. e35949.

46. Fennema E. Spheroid culture as a tool for creating 3D complex tissues/ Fennema E. et al.// Trends Biotechnol. - 2013. - Vol. 31, № 2. - P. 108-115.

47. Foty R. A simple hanging drop cell culture protocol for generation of 3D spheroids/ Foty R.// J Vis Exp. - 2011. - № 51. - P. 2720.

48. Kelm J.M. Method for generation of homogeneous multicellular tumor spheroids applicable to a wide variety of cell types/ Kelm J.M. et al.// Biotechnol Bioeng. - 2003. - Vol. 83, № 2. - P. 173-180.

49. Timmins N. Hanging-drop multicellular spheroids as a model of tumour angiogenesis/ Timmins N., Dietmair S., Nielsen L.// Angiogenesis. - 2004. -Vol. 7, № 2. - P. 97-103.

50. Wang S. Application of hanging drop technique for kidney tissue culture/ Wang S. et al.// Kidney Blood Press Res. - 2017. - Vol. 42, № 2. - P. 220231.

51. Perfecta3DTM Hanging Drop Plates [Electronic resource]. - URL: http://www.volttecnologia.com.br/pdfs/3D/Hanging Drop Plates.pdf.

52. GravityPLUSTM Hanging Drop System [Electronic resource]. - URL:

http: //www. blossombio .com/pdf/products/UG_GravityPLUS. pdf.

53. Amaral R.L.F. Comparative analysis of 3D bladder tumor spheroids obtained by forced floating and hanging drop methods for drug screening/ Amaral R.L.F. et al.// Front Physiol. - 2017. - Vol. 8. - P. 605.

54. Gutzweiler L. Large scale production and controlled deposition of single HUVEC spheroids for bioprinting applications/ Gutzweiler L. et al.// Biofabrication. - 2017. - Vol. 9, № 2. - P. 025027.

55. Lee G. Networked concave microwell arrays for constructing 3-D cell spheroids/ Lee G. et al.// Biofabrication. - 2017. - Vol. 10, № 1. - P. 015001.

56. Lee J.M. Generation of uniform-sized multicellular tumor spheroids using hydrogel microwells for advanced drug screening/ Lee J.M. et al.// Sci Rep. -2018. - Vol. 8, № 1. - P. 17145.

57. Mirab F. Preparation and characterization of size-controlled glioma spheroids using agarose hydrogel microwells/ Mirab F., Kang Y.J., Majd S.// PLoS One. - 2019. - Vol. 14, № 1. - P. e0211078.

58. Rezende R.A. Scalable biofabrication of tissue spheroids for organ printing/ Rezende R.A. et al.// Procedia CIRP. - 2013. - Vol. 5. - P. 276-281.

59. Microtissues 3D Petri Dish [Electronic resource]. - URL: https://www.microtissues.com/.

60. Кошелева Н. Технология создания мультипотентных сфероидов из мезенхимных стромальных клеток лимба для репарации поврежденных тканей глаза/ Кошелева Н. et al.// Патол. физиол. эксп. терапия. - 2016. -Vol. 60, № 4. - P. 160-167.

61. Mehesz A.N. Scalable robotic biofabrication of tissue spheroids/ Mehesz A.N. et al.// Biofabrication. - 2011. - Vol. 3, № 2. - P. 025002.

62. Howes A.L. 3-Dimensional culture systems for anti-cancer compound profiling and high-throughput screening reveal increases in EGFR inhibitormediated Cytotoxicity compared to monolayer culture systems/ Howes A.L. et al.// PLoS One. - 2014. - Vol. 9, № 9. - P. e108283.

63. Corning Spheroid Microplates [Electronic resource]. - URL:

https://www.corning.com/worldwide/en/products/life-sciences/products/microplates/spheroid-microplates.html.

64. CellCarrierTM Spheriod ULA Plate [Electronic resource]. - URL: https://www.perkinelmer.com/product/cellcarrier-96-spheroid-ula-cs-10x1-6055330.

65. NunclonTM SpheraTM 96-Well, Nunclon Sphera-Treated, U-Shaped-Bottom Microplate [Electronic resource]. - URL: https://www.thermofisher.com/order/catalog/product/174925.

66. Nexcelom 3D Ultra-low Attachment Treated Round Bottom Multi-well Plates [Electronic resource]. - URL: https://www.nexcelom.com/nexcelom-products/nexcelom3d-ultra-low-attachment-round-bottom-multi-well-plates/.

67. AggreWellTM 400 [Electronic resource]. - URL: https://www.stemcell.com/products/aggrewell400.html.

68. PrimeSurface 3D Culture Spheroid Plates [Electronic resource]. - URL: https://www.ucl.ac.uk/global-citizenship/programme/key-benefits.

69. Chen Y. Drug cytotoxicity and signaling pathway analysis with three-dimensional tumor spheroids in a microwell-based microfluidic chip for drug screening/ Chen Y. et al.// Anal. Chim. Acta. - 2015. - Vol. 898. - P. 85-92.

70. Fu C.Y. A microfluidic chip with a U-shaped microstructure array for multicellular spheroid formation, culturing and analysis/ Fu C.Y. et al.// Biofabrication. - 2014. - Vol. 6. - P. 015009.

71. Liu W. Controllable organization and high throughput production of recoverable 3D tumors using pneumatic microfluidics/ Liu W., Wang J.C., Wang J.// Lab Chip. - 2015. - Vol. 15, № 4. - P. 1195-1204.

72. Chan H.F. Rapid formation of multicellular spheroids in double-emulsion droplets with controllable microenvironment/ Chan H.F. et al.// Sci Rep. -2013. - Vol. 3. - P. 3462.

73. Frey O. Reconfigurable microfluidic hanging drop network for multi-tissue interaction and analysis/ Frey O. et al.// Nat Commun. - 2014. - Vol. 5. - P. 4250.

74. Chang T.T. Monolayer and spheroid culture of human liver hepatocellular carcinoma cell line cells demonstrate distinct global gene expression patterns and functional phenotypes/ Chang T.T., Hughes-Fulford M.// Tissue Eng. -Part A. - 2009. - Vol. 15, № 3. - P. 559-567.

75. Kawahara Y. LIF-free embryonic stem cell culture in simulated microgravity/ Kawahara Y. et al.// PLoS One. - 2009. - Vol. 4, № 7. - P. e6343.

76. Devarasetty M. Mesenchymal stem cells support growth and organization of host-liver colorectal-tumor organoids and possibly resistance to chemotherapy/ Devarasetty M. et al.// Biofabrication. - 2017. - Vol. 9, № 2. -P. 021002.

77. 96 well bioprinting kit [Electronic resource]. - URL: https://v3.globalcube.net/clients/beldico/content/medias/images/producten/im p/quality control/english lyfo disk kwik-stik kwik-stik_plus_instructions_for_use.pdf.

78. Noel P. Preparation and metabolic assay of 3 -dimensional spheroid co-cultures of pancreatic cancer cells and fibroblasts/ Noel P. et al.// J Vis Exp. - 2017. -Vol. 2017, № 126. - P. 56081.

79. Lee J.H. Scaffold-free formation of a millimeter-scale multicellular spheroid with an internal cavity from magnetically levitated 3T3 cells that ingested iron oxide-containing microspheres/ Lee J.H., Hur W.// Biotechnol Bioeng. - 2014. - Vol. 111, № 5. - P. 1038-1047.

80. Turker E. Scaffold-free three-dimensional cell culturing using magnetic levitation/ Turker E., Demirfak N., Arslan-Yildiz A.// Biomater Sci. - 2018. -Vol. 6, № 7. - P. 1745-1753.

81. Kurashina Y. Cell agglomeration in the wells of a 24-well plate using acoustic streaming/ Kurashina Y., Takemura K., Friend J.// Lab Chip. - 2017. - Vol. 17, № 5. - P. 876-886.

82. Liu J. Functional three-dimensional HepG2 aggregate cultures generated from an ultrasound trap: Comparison with HepG2 spheroids/ Liu J. et al.// J Cell Biochem. - 2007. - Vol. 102, № 5. - P. 1180-1189.

83. Kurashina Y. Cell agglomeration in the wells of a 24-well plate using acoustic streaming/ Kurashina Y., Takemura K., Friend J.// Lab Chip. - 2017. - Vol. 17, № 5. - P. 876-886.

84. Chen K. Rapid formation of size-controllable multicellular spheroids: Via 3D acoustic tweezers/ Chen K. et al.// Lab Chip. - 2016. - Vol. 16, № 14. - P. 2636-2643.

85. Wu Y. Acoustic assembly of cell spheroids in disposable capillaries/ Wu Y. et al.// Nanotechnology. - 2018. - Vol. 29, № 50. - P. 504006.

86. Shi W. Facile tumor spheroids formation in large quantity with controllable size and high uniformity/ Shi W. et al.// Sci Rep. - 2018. - Vol. 8, № 1. - P. 6837.

87. Ishiwata T. Electron microscopic analysis of different cell types in human pancreatic cancer spheres/ Ishiwata T. et al.// Oncol. Lett. - 2018. - Vol. 15, № 2. - P. 2485-2490.

88. Gryadunova A.A. Cytoskeleton systems contribute differently to the functional intrinsic properties of chondrospheres/ Gryadunova A.A. et al.// Acta Biomater. - 2020. - Vol. 118. - P. 141-152.

89. Yao H.J. The antitumor efficacy of functional paclitaxel nanomicelles in treating resistant breast cancers by oral delivery/ Yao H.J. et al.// Biomaterials.

- 2011. - Vol. 32, № 12. - P. 3285-3302.

90. Tu V.T.-K. Method for in vitro production of cartilage microtissues from scaffold-free spheroids composed of human adipose-derived stem cells/ Tu V.T.-K. et al.// Biomed. Res. Ther. - 2020. - Vol. 7, № 4. - P. 3697-3708.

91. Omelyanenko N.P. Extracellular matrix determines biomechanical properties of chondrospheres during their maturation in vitro/ Omelyanenko N.P. et al.// Cartilage. - 2020. - Vol. 11, № 4. - P. 521-531.

92. Jaros J. Revealing 3D ultrastructure and morphology of stem cell spheroids by electron microscopy/ Jaros J. et al.// Methods Mol Biol. - 2017. - Vol. 1612.

- P. 417-431.

93. Попов И.А. Предоперационная подготовка аллогенного ретинального

пигментного эпителия методом трехмерного клеточного культивирования для трансплантации: 14.01.07, 14.01.24/ Попов И.А. -Москва, 2016. - 175 p.

94. Kunz-Schughart L.A. The use of 3-D cultures for high-throughput screening: The multicellular spheroid model/ Kunz-Schughart L.A. et al.// J Biomol Screen. - 2004. - Vol. 9, № 4. - P. 273-285.

95. ViaLight Plus BioAssay [Electronic resource]. - URL: https://bioscience.lonza.com/lonza_bs/US/en/download/product/asset/27667.

96. CellTiter-Glo 3D [Electronic resource]. - URL: https://worldwide.promega.com/products/cell-health-assays/cell-viability-and-cytotoxicity-assays/celltiter_glo-3d-cell-viability-assay/?catNum=G9681.

97. Mittler F. High-content monitoring of drug effects in a 3D spheroid model/ Mittler F. et al.// Front Oncol. - 2017. - Vol. 7. - P. 293.

98. Xie B.Y. Organoid culture of isolated cells from patient-derived tissues with colorectal cancer/ Xie B.Y., Wu A.W.// Chin Med J (Engl). - 2016. - Vol. 129, № 20. - P. 2469-2475.

99. Zamaraeva M. V. Cells die with increased cytosolic ATP during apoptosis: A bioluminescence study with intracellular luciferase/ Zamaraeva M. V. et al.// Cell Death Differ. - 2005. - Vol. 12, № 11. - P. 1390-1397.

100. GSH/GSSG-Glo [Electronic resource]. - URL: https://www.promega.com/-/media/files/resources/protocols/technical-manuals/101/gsh-gssg-glo-assay-protocol.pdf?la=en.

101. Ohata H. NOX1-Dependent mTORC1 activation via S100A9 oxidation in cancer stem-like cells leads to colon cancer progression/ Ohata H. et al.// Cell Rep. - 2019. - Vol. 28, № 5. - P. 1282-1295.e8.

102. RealTime-Glo MT [Electronic resource]. - URL: https://www.promega.co.uk/~/media/files/resources/protocols/technical manuals/101/realtimeglo mt cell viability assay protocol.pdf.

103. Worthington P. Beta-hairpin hydrogels as scaffolds for high-throughput drug

discovery in three-dimensional cell culture/ Worthington P. et al.// Anal Biochem. - 2017. - Vol. 535. - P. 25-34.

104. Caspase-Glo 3/7 Assay [Electronic resource]. - URL: https://www.promega.com/-/media/files/resources/protocols/technical-bulletins/101/caspase-glo-3-7-assay-protocol.pdf.

105. Apo-One Homogen Caspase-3/7 Assay [Electronic resource]. - URL: https://worldwide.promega.com/-/media/files/resources/protocols/technical-bulletins/0/apoone-homogeneous-caspase-3-7-assay-protocol.pdf?la=en.

106. Kinoshita T. Analysis of sensitivity and cell death pathways mediated by anticancer drugs using three-dimensional culture system/ Kinoshita T. et al.// Int. J. Cancer Res. - 2018. - Vol. 14, № 1. - P. 1-12.

107. Biswas S. Octa-arginine-modified pegylated liposomal doxorubicin: An effective treatment strategy for non-small cell lung cancer/ Biswas S. et al.// Cancer Lett. - 2013. - Vol. 335, № 1. - P. 191-200.

108. Cultrex 3D Spheroid Colorimetric Proliferation/Viability Kit [Electronic resource]. - URL: https://trevigen.com/docs/protocol/protocol_3511-096-K.pdf.

109. Perfecta3D Cell Viability Kit [Electronic resource]. - URL: https://3dbiomatrix.com/wp-content/uploads/2013/11/600990.pdf.

110. Vistica D.T. Tetrazolium-based assays for cellular viability: a critical examination of selected parameters affecting formazan production/ Vistica D.T. et al.// Cancer Res. - 1991. - Vol. 51, № 10. - P. 2515-2520.

111. Ulukaya E. Interference by anti-cancer chemotherapeutic agents in the MTT-tumor chemosensitivity assay/ Ulukaya E., Colakogullari M., Wood E.J.// Chemotherapy. - 2004. - Vol. 50, № 1. - P. 43-50.

112. Zanoni M. 3D tumor spheroid models for in vitro therapeutic screening: A systematic approach to enhance the biological relevance of data obtained/ Zanoni M. et al.// Sci Rep. - 2016. - Vol. 6. - P. 19103.

113. O'Brien J. Investigation of the Alamar Blue (resazurin) fluorescent dye for the assessment of mammalian cell cytotoxicity/ O'Brien J. et al.// Eur J Biochem.

- 2000. - Vol. 267, № 17. - P. 5421-5426.

114. Walzl A. The resazurin reduction assay can distinguish cytotoxic from cytostatic compounds in spheroid screening assays/ Walzl A. et al.// J Biomol Screen. - 2014. - Vol. 19, № 7. - P. 1047-1059.

115. Eilenberger C. Optimized alamarBlue assay protocol for drug dose-response determination of 3D tumor spheroids/ Eilenberger C. et al.// MethodsX. -2018. - Vol. 5. - P. 781-787.

116. Perfecta 3D LDH [Electronic resource]. - URL: http://www.biosave.com/products/perfecta3d-r-ldh-cytotoxicity-assay-kit-601050--6.

117. CellTox Green Cytotoxicity Assay [Electronic resource]. - URL: https://www.promega.co.uk7~/media/files/resources/protocols/technical manuals/101/celltox green cytotoxicity assay protocol.pdf.

118. Larson B. The impact of a 3-Dimensional human liver microtissue model on long-term hepatotoxicity studies/ Larson B., Banks P.// https://www.agilent.com/cs/library/applications/3D-human-liver-microtissue-hepatotoxicity-5994-2520EN-agilent.pdf. - 2014. - P. 1-7.

119. Live/Dead Cell Double Staining Kit [Electronic resource]. - URL: https://www.sigmaaldrich.com/content/dam/sigma-aldrich/docs/Sigma/Datasheet/10/04511dat.pdf.

120. Live/Dead Viability/Cytotoxicity Kit [Electronic resource]. - URL: https://www.thermofisher.com/order/catalog/product/L3224.

121. 3D Cell Culture Viability Assay Kit [Electronic resource]. - URL: https://www.promocell.com/app/uploads/product-information/manual/PK-CA577-K948.pdf.

122. Stoddart M.J. A comparison of non-radioactive methods for assessing viability in ex vivo cultured cancellous bone: Technical note/ Stoddart M.J. et al.// Eur Cell Mater. - 2006. - Vol. 12. - P. 16-25.

123. Efremov Y.M. Mechanical properties of cell sheets and spheroids: the link between single cells and complex tissues/ Efremov Y.M. et al.// Biophys Rev.

- 2021. - Vol. 13, № 4. - P. 541-561.

124. Gonzalez-Rodriguez D. Soft Matter Models of Developing Tissues and Tumors/ Gonzalez-Rodriguez D. et al.// Science (80-. ). - 2012. - Vol. 338, № 6109. - P. 910-917.

125. Zhang W. Advances in experimental approaches for investigating cell aggregate mechanics/ Zhang W. et al.// Acta Mech. Solida Sin. - 2012. - Vol. 25, № 5. - P. 473-482.

126. Forgacs G. Viscoelastic properties of living embryonic tissues: A quantitative study/ Forgacs G. et al.// Biophys J. - 1998. - Vol. 74, № 5. - P. 2227-2234.

127. Microsquisher [Electronic resource]// http://shinningtech.com/pdf/MicroSquisher-User-Manual-v3.5.pdf. - URL: http://shinningtech.com/pdf/MicroSquisher-User-Manual-v3. 5.pdf.

128. Conrad C. Mechanical characterization of 3D ovarian cancer nodules using brillouin confocal microscopy/ Conrad C. et al.// Cell Mol Bioeng. - 2019. -Vol. 12, № 3. - P. 215-226.

129. Baraniak P.R. Stiffening of human mesenchymal stem cell spheroid microenvironments induced by incorporation of gelatin microparticles/ Baraniak P.R. et al.// J Mech Behav Biomed Mater. - 2012. - Vol. 11. - P. 6371.

130. Scotti C. Stem cells for cartilage regeneration: A roadmap to the clinic/ Scotti C. et al.// Stem Cells Int. - 2018. - Vol. 2018. - P. 7348560.

131. Giannetti A. Mechanical properties of 3D tumor spheroids measured by AFM/ Giannetti A., Revilloud J., Verdier C.// Comput. Methods Biomech. Biomed. Engin. - 2020. - Vol. 23, № sup1. - P. S125-S127.

132. Andolfi L. Planar AFM macro-probes to study the biomechanical properties of large cells and 3D cell spheroids/ Andolfi L. et al.// Acta Biomater. - 2019.

- Vol. 94. - P. 505-513.

133. Phillips H.M. Equilibrium measurements of embryonic chick cell adhesiveness. I. Shape equilibrium in centrifugal fields/ Phillips H.M., Steinberg M.S.// Proc Natl Acad Sci U S A. - 1969. - Vol. 64, № 1. - P. 121-

134. Ninomiya H. Epithelial coating controls mesenchymal shape change through tissue-positioning effects and reduction of surface-minimizing tension/ Ninomiya H., Winklbauer R.// Nat Cell Biol. - 2008. - Vol. 10, № 1. - P. 6169.

135. Kalantarian A. Axisymmetric drop shape analysis for estimating the surface tension of cell aggregates by centrifugation/ Kalantarian A. et al.// Biophys J.

- 2009. - Vol. 96, № 4. - P. 1606-1616.

136. Guevorkian K. Aspiration of biological viscoelastic drops/ Guevorkian K. et al.// Phys Rev Lett. - 2010. - Vol. 104, № 21. - P. 218101.

137. Jaiswal D. Stiffness analysis of 3D spheroids using microtweezers/ Jaiswal D. et al.// PLoS One. - 2017. - Vol. 12, № 11. - P. 1-21.

138. Zoetemelk M. Short-term 3D culture systems of various complexity for treatment optimization of colorectal carcinoma/ Zoetemelk M. et al.// Sci Rep.

- 2019. - Vol. 9, № 1. - P. 7103.

139. Yakavets I. Stroma-rich co-culture multicellular tumor spheroids as a tool for photoactive drugs screening/ Yakavets I. et al.// J Clin Med. - 2019. - Vol. 8, № 10. - P. 1686.

140. Hardelauf H. Microarrays for the scalable production of metabolically relevant tumour spheroids: A tool for modulating chemosensitivity traits/ Hardelauf H. et al.// Lab Chip. - 2011. - Vol. 11, № 3. - P. 419-428.

141. Durbin K.R. Effects of microtubule-inhibiting small molecule and antibody-drug conjugate treatment on differentially-sized A431 squamous carcinoma spheroids/ Durbin K.R., Nottoli M.S., Jenkins G.J.// Sci Rep. - 2020. - Vol. 10, № 1. - P. 907.

142. Cavo M. A synergic approach to enhance long-term culture and manipulation of MiaPaCa-2 pancreatic cancer spheroids/ Cavo M. et al.// Sci Rep. - 2020. -Vol. 10, № 1. - P. 10192.

143. Sansook S. Probing the anticancer action of novel ferrocene analogues of MNK inhibitors/ Sansook S. et al.// Molecules. - 2018. - Vol. 23, № 9. - P.

2126.

144. Mikhail A.S. Multicellular tumor spheroids for evaluation of cytotoxicity and tumor growth inhibitory effects of nanomedicines in vitro: A comparison of docetaxel-loaded block copolymer micelles and taxotere/ Mikhail A.S., Eetezadi S., Allen C.// PLoS One. - 2013. - Vol. 8, № 4. - P. e62630.

145. Vinci M. Advances in establishment and analysis of three-dimensional tumor spheroid-based functional assays for target validation and drug evaluation/ Vinci M. et al.// BMC Biol. - 2012. - Vol. 10. - P. 29.

146. Pérez-Pomares J.M. Tissue fusion and cell sorting in embryonic development and disease: Biomedical implications/ Pérez-Pomares J.M., Foty R.A.// BioEssays. - 2006. - Vol. 28, № 8. - P. 809-821.

147. Susienka M.J. Quantifying the kinetics and morphological changes of the fusion of spheroid building blocks/ Susienka M.J., Wilks B.T., Morgan J.R.// Biofabrication. - 2016. - Vol. 8, № 4. - P. 045003.

148. De Moor L. Hybrid bioprinting of chondrogenically induced human mesenchymal stem cell spheroids/ De Moor L. et al.// Front Bioeng Biotechnol. - 2020. - Vol. 8. - P. 484.

149. Kim T.Y. Directed fusion of cardiac spheroids into larger heterocellular microtissues enables investigation of cardiac action potential propagation via cardiac fibroblasts/ Kim T.Y. et al.// PLoS One. - 2018. - Vol. 13, № 5. - P. e0196714.

150. Jakab K. Relating cell and tissue mechanics: Implications and applications/ Jakab K. et al.// Dev Dyn. - 2008. - Vol. 237, № 9. - P. 2438-2449.

151. Kosheleva N. V. Cell spheroid fusion: beyond liquid drops model/ Kosheleva N. V. et al.// Sci Rep. - 2020. - Vol. 10, № 1. - P. 12614.

152. Fleming P.A. Fusion of uniluminal vascular spheroids: A model for assembly of blood vessels/ Fleming P.A. et al.// Dev Dyn. - 2010. - Vol. 239, № 2. - P. 398-406.

153. Stirbat T.V. Fine tuning of tissues' viscosity and surface tension through contractility suggests a new role for a-catenin/ Stirbat T.V. et al.// PLoS One.

- 2013. - Vol. 8, № 2. - P. e52554.

154. Hajdu Z. Tissue spheroid fusion-based in vitro screening assays for analysis of tissue maturation/ Hajdu Z. et al.// J Tissue Eng Regen Med. - 2010. - Vol. 4, № 8. - P. 659-664.

155. Song L. Assembly of human stem cell-derived cortical spheroids and vascular spheroids to model 3-D brain-like tissues/ Song L. et al.// Sci Rep. - 2019. -Vol. 9, № 1. - P. 5977.

156. Chen D. Automated contour analysis of multi-cellular spheroids spreading through high content imaging/ Chen D. et al.// Phys Biol. - 2018. - Vol. 15, № 2. - P. 026006.

157. Cesarz Z. Soft elasticity-associated signaling and bone morphogenic protein 2 are key regulators of mesenchymal stem cell spheroidal aggregates/ Cesarz Z. et al.// Stem Cells Dev. - 2016. - Vol. 25, № 8. - P. 622-635.

158. Wang L. Engineering subcellular-patterned biointerfaces to regulate the surface wetting of multicellular spheroids/ Wang L. et al.// Nano Res. - 2018.

- Vol. 11, № 10. - P. 5704-5715.

159. Vinci M. Three-dimensional (3D) tumor spheroid invasion assay/ Vinci M., Box C., Eccles S.A.// J Vis Exp. - 2015. - Vol. 2015, № 99. - P. e52686.

160. Palazzolo G. Modulating the distant spreading of patient-derived colorectal cancer cells via aspirin and metformin/ Palazzolo G. et al.// Transl Oncol. -2020. - Vol. 13, № 4. - P. 100760.

161. Shah S. Three-dimensional angiogenesis assay system using co-culture spheroids formed by endothelial colony forming cells and mesenchymal stem cells/ Shah S. et al.// J Vis Exp. - 2019. - Vol. 2019, № 151. - P. e60032.

162. Beaune G. Spontaneous migration of cellular aggregates from giant keratocytes to running spheroids/ Beaune G. et al.// Proc Natl Acad Sci U S A.

- 2018. - Vol. 115, № 51. - P. 12926-12931.

163. McKenzie A.J. The mechanical microenvironment regulates ovarian cancer cell morphology, migration, and spheroid disaggregation/ McKenzie A.J. et al.// Sci Rep. - 2018. - Vol. 8, № 1. - P. 7228.

164. Lee J. Engineering liver tissue spheroids with inverted colloidal crystal scaffolds/ Lee J. et al.// Biomaterials. - 2009. - Vol. 30, № 27. - P. 46874694.

165. Watanabe Y. Gene transfection of multicellular spheroid of hepatocytes on an artificial substrate/ Watanabe Y., Ajioka I., Akaike T.// Cytotechnology. -1998. - Vol. 26, № 1. - P. 65-78.

166. Yan Y. Cell population balance of cardiovascular spheroids derived from human induced pluripotent stem cells/ Yan Y. et al.// Sci Rep. - 2019. - Vol. 9, № 1. - P. 1295.

167. Casco M. Iron oxide nanoparticles stimulates extra-cellular matrix production in cellular spheroids/ Casco M. et al.// Bioengineering. - 2017. - Vol. 4, № 1. - P. 4.

168. Madhavan M. Induction of myelinating oligodendrocytes in human cortical spheroids/ Madhavan M. et al.// Nat Methods. - 2018. - Vol. 15, № 9. - P. 700-706.

169. Zucchelli E. Modeling normal and pathological ear cartilage in vitro using somatic stem cells in three-dimensional culture/ Zucchelli E. et al.// Front Cell Dev Biol. - 2020. - Vol. 8. - P. 666.

170. Kang H.M. Effective reconstruction of functional organotypic kidney spheroid for in vitro nephrotoxicity studies/ Kang H.M. et al.// Sci Rep. - 2019. - Vol. 9, № 1. - P. 17610.

171. LaBarge W. Maturation of three-dimensional, hiPSC-derived cardiomyocyte spheroids utilizing cyclic, uniaxial stretch and electrical stimulation/ LaBarge W. et al.// PLoS One. - 2019. - Vol. 14, № 7. - P. e0219442.

172. Красина М.Е. Восстановительный потенциал суспензии и сфероидов мультипотентных мезенхимных стромальных клеток пупочного канатика человека на модели инфаркта миокарда крыс/ Красина М.Е. et al.// Клеточные технол. биол. мед. - 2020. - № 2. - P. 89-97.

173. Petrenko Y. The therapeutic potential of three-dimensional multipotent mesenchymal stromal cell spheroids/ Petrenko Y., Sykova E., Kubinova S.//

Stem Cell Res Ther. - 2017. - Vol. 8, № 1. - P. 94.

174. Lee N.H. Biomaterials-assisted spheroid engineering for regenerative therapy/ Lee N.H. et al.// BMB Rep. - 2021. - Vol. 54, № 7. - P. 356-367.

175. Kim S.J. Engineering multi-cellular spheroids for tissue engineering and regenerative medicine/ Kim S.J. et al.// Adv Heal. Mater. - 2020. - P. e2000608.

176. Huang B.J. Cell-based tissue engineering strategies used in the clinical repair of articular cartilage/ Huang B.J., Hu J.C., Athanasiou K.A.// Biomaterials. -2016. - Vol. 98. - P. 1-22.

177. Efficacy and Safety Study of co. Don Chondrosphere to Treat Cartilage Defects.

178. Yoon H.H. Enhanced cartilage formation via three-dimensional cell engineering of human adipose-derived stem cells/ Yoon H.H. et al.// Tissue Eng Part A. - 2012. - Vol. 18, № 19-20. - P. 1949-1956.

179. Kim J.H. Therapeutic angiogenesis of three-dimensionally cultured adipose-derived stem cells in rat infarcted hearts/ Kim J.H. et al.// Cytotherapy. - 2013. - Vol. 15, № 5. - P. 542-556.

180. Shen D. Dose-dependent functional benefit of human cardiosphere transplantation in mice with acute myocardial infarction/ Shen D., Cheng K., Marban E.// J. Cell. Mol. Med. - 2012. - Vol. 16, № 9. - P. 2112-2116.

181. Bhang S.H. Three-dimensional cell grafting enhances the angiogenic efficacy of human umbilical vein endothelial cells/ Bhang S.H. et al.// Tissue Eng Part A. - 2012. - Vol. 18, № 3-4. - P. 310-319.

182. Bhang S.H. Transplantation of cord blood mesenchymal stem cells as spheroids enhances vascularization/ Bhang S.H. et al.// Tissue Eng Part A. -2012. - Vol. 18, № 19-20. - P. 2138-2147.

183. Park I.S. Enhancement of ischemic wound healing by spheroid grafting of human adipose-derived stem cells treated with low-level light irradiation/ Park I.S., Chung P.S., Ahn J.C.// PLoS One. - 2015. - Vol. 10, № 6. - P. e0122776.

184. Jeon J.H. Rapid cartilage regeneration of spheroids composed of human nasal

septum-derived chondrocyte in rat osteochondral defect model/ Jeon J.H. et al.// Tissue Eng Regen Med. - 2020. - Vol. 17, № 1. - P. 81-90.

185. Funatsu K. Hybrid artificial liver using hepatocyte organoid culture/ Funatsu K. et al.// Artif Organs. - 2001. - Vol. 25, № 3. - P. 194-200.

186. Lee J.S. jee. Adipose-derived mesenchymal stem cell spheroid sheet accelerates regeneration of ulcerated oral mucosa by enhancing inherent therapeutic properties/ Lee J.S. jee et al.// J. Ind. Eng. Chem. - 2020. - Vol. 91. - P. 296-310.

187. Gionet-Gonzales M. Sulfated alginate hydrogels prolong the therapeutic potential of MSC spheroids by sequestering the secretome/ Gionet-Gonzales M. et al.// Adv Heal. Mater. - 2021. - P. e2101048.

188. Bello A.B. Matrilin3/TGFß3 gelatin microparticles promote chondrogenesis, prevent hypertrophy, and induce paracrine release in MSC spheroid for disc regeneration/ Bello A.B. et al.// NPJ Regen Med. - 2021. - Vol. 6, № 1. - P. 50.

189. Lee W.Y. The use of injectable spherically symmetric cell aggregates self-assembled in a thermo-responsive hydrogel for enhanced cell transplantation/ Lee W.Y. et al.// Biomaterials. - 2009. - Vol. 30, № 29. - P. 5505-5513.

190. Yamaguchi Y. Mesenchymal stem cell spheroids exhibit enhanced in-vitro and in-vivo osteoregenerative potential/ Yamaguchi Y. et al.// BMC Biotechnol. -2014. - Vol. 14, № 1. - P. 105.

191. Uchida S. Treatment of spinal cord injury by an advanced cell transplantation technology using brain-derived neurotrophic factor-transfected mesenchymal stem cell spheroids/ Uchida S. et al.// Biomaterials. - 2016. - Vol. 109. - P. 111.

192. Yanagihara K. Treatment of bone defects by transplantation of genetically modified mesenchymal stem cell spheroids/ Yanagihara K. et al.// Mol Ther Methods Clin Dev. - 2018. - Vol. 9. - P. 358-366.

193. Uchida S. An injectable spheroid system with genetic modification for cell transplantation therapy/ Uchida S. et al.// Biomaterials. - 2014. - Vol. 35, №

8. - P. 2499-2506.

194. Hasani-Sadrabadi M.M. An engineered cell-laden adhesive hydrogel promotes craniofacial bone tissue regeneration in rats/ Hasani-Sadrabadi M.M. et al.// Sci Transl Med. - 2020. - Vol. 12, № 534. - P. eaay6853.

195. Lee J. Human adipose-derived stem cell spheroids incorporating platelet-derived growth factor (PDGF) and bio-minerals for vascularized bone tissue engineering/ Lee J. et al.// Biomaterials. - 2020. - Vol. 255. - P. 120192.

196. Heo D.N. Synergistic interplay between human MSCs and HUVECs in 3D spheroids laden in collagen/fibrin hydrogels for bone tissue engineering/ Heo D.N., Hospodiuk M., Ozbolat I.T.// Acta Biomater. - Acta Materialia Inc., 2019. - Vol. 95. - P. 348-356.

197. Ishihara K. Simultaneous regeneration of full-thickness cartilage and subchondral bone defects in vivo using a three-dimensional scaffold-free autologous construct derived from high-density bone marrow-derived mesenchymal stem cells/ Ishihara K. et al.// J Orthop Surg Res. - 2014. - Vol.

9. - P. 98.

198. Park Y.S. Scaffold-free parathyroid tissue engineering using tonsil-derived mesenchymal stem cells/ Park Y.S. et al.// Acta Biomater. - 2016. - Vol. 35. - P. 215-227.

199. Sakaguchi K. Bioengineering of a scaffold-less three-dimensional tissue using net mould/ Sakaguchi K. et al.// Biofabrication. - 2021. - Vol. 13, № 4.

200. Richards D.J. 3D printing for tissue engineering/ Richards D.J. et al.// Isr J Chem. - 2013. - Vol. 53, № 9-10. - P. 805-814.

201. Nakayama K. In vitro biofabrication of tissues and organs/ Nakayama K.// Biofabrication: Micro- and Nano-fabrication, Printing, Patterning and Assemblies. - 2013. - P. 1-21.

202. Akasov R. Formation of multicellular tumor spheroids induced by cyclic RGD-peptides and use for anticancer drug testing in vitro/ Akasov R. et al.// Int J Pharm. - 2016. - Vol. 506, № 1-2. - P. 148-157.

203. Тригуб М.М. Сравнение действия комплексов платины (IV) на сфероиды

и монослойную культуру клеток HeLa/ Тригуб М.М. et al.// Клеточные технол. биол. мед. - 2019. - № 4. - P. 273-279.

204. Межевова И.В. Первичные культуры опухолевых клеток: современные методы получения и поддержания in vitro/ Межевова И.В., Ситковская А., Кит О.// Южно-российский онкологический журнал. - 2020. - Vol. 1, № 3. - P. 36-49.

205. Gooneh-Farahani S. A pH-sensitive nanocarrier based on BSA-stabilized graphene-chitosan nanocomposite for sustained and prolonged release of anticancer agents/ Gooneh-Farahani S. et al.// Sci Rep. - 2021. - Vol. 11, № 1. - P. 17404.

206. Shujaa Edin H.Y. Recombinant human Erythropoietin enhanced the cytotoxic effects of tamoxifen toward the spheroid MCF-7 breast cancer cells/ Shujaa Edin H.Y. et al.// Saudi J Biol Sci. - 2021. - Vol. 28, № 9. - P. 5214-5220.

207. Wang Y. Mass spectrometry imaging of multicellular tumor spheroids and organoids as an emerging tool for personalized medicine and drug discovery/ Wang Y., Hummon A.B.// J Biol Chem. - 2021. - P. 101139.

208. Madsen N.H. Monocyte infiltration and differentiation in 3d multicellular spheroid cancer models/ Madsen N.H. et al.// Pathogens. - 2021. - Vol. 10, № 8. - P. 969.

209. Цой А.М. Микрокапсулированные мультиклеточные опухолевые сфероиды: получение и использование в качестве модели in vitro для тестирования лекарств/ Цой А.М. et al.// Биомед. химия. - 2010. - Vol. 56, № 6. - P. 674-685.

210. Karlsson H. Loss of cancer drug activity in colon cancer HCT-116 cells during spheroid formation in a new 3-D spheroid cell culture system/ Karlsson H. et al.// Exp Cell Res. - 2012. - Vol. 318, № 13. - P. 1577-1585.

211. Weigelt B. HER2 signaling pathway activation and response of breast cancer cells to HER2-targeting agents is dependent strongly on the 3D microenvironment/ Weigelt B. et al.// Breast Cancer Res Treat. - 2010. - Vol. 122, № 1. - P. 35-43.

212. Liao J. Ovarian cancer spheroid cells with stem cell-like properties contribute to tumor generation, metastasis and chemotherapy resistance through hypoxia-resistant metabolism/ Liao J. et al.// PLoS One. - 2014. - Vol. 9, № 1. - P. e84941.

213. Hoffmann O.I. Impact of the spheroid model complexity on drug response/ Hoffmann O.I. et al.// J Biotechnol. - 2015. - Vol. 205. - P. 14-23.

214. Frankel A. Lack of multicellular drug resistance observed in human ovarian and prostate carcinoma treated with the proteasome inhibitor PS-341/ Frankel A. et al.// Clin Cancer Res. - 2000. - Vol. 6, № 9. - P. 3719-3728.

215. Privalova A.M. Microencapsulated multicellular tumor spheroids as a tool to test novel anticancer nanosized drug delivery systems in vitro/ Privalova A.M. et al.// J Nanosci Nanotechnol. - 2015. - Vol. 15, № 7. - P. 4806-4814.

216. Solomon M.A. Development of an in vitro tumor spheroid culture model amenable to high-throughput testing of potential anticancer nanotherapeutics/ Solomon M.A., Lemera J., D'Souza G.G.M.// J Liposome Res. - 2016. - Vol. 26, № 3. - P. 246-260.

217. Bugno J. Size and surface charge of engineered poly(amidoamine) dendrimers modulate tumor accumulation and penetration: A model study using multicellular tumor spheroids/ Bugno J. et al.// Mol Pharm. - 2016. - Vol. 13, № 7. - P. 2155-2163.

218. Agarwal R. Effect of shape, size, and aspect ratio on nanoparticle penetration and distribution inside solid tissues using 3D spheroid models/ Agarwal R. et al.// Adv Heal. Mater. - 2015. - Vol. 4, № 15. - P. 2269-2280.

219. Ma H.L. Multicellular tumor spheroids as an in vivo-like tumor model for three-dimensional imaging of chemotherapeutic and nano material cellular penetration/ Ma H.L. et al.// Mol Imaging. - 2012. - Vol. 11, № 6. - P. 487498.

220. Lu H. Multicellular tumor spheroids (MCTS) as a 3D in vitro evaluation tool of nanoparticles/ Lu H., Stenzel M.H.// Small. - 2018. - Vol. 14, № 13. - P. e1702858.

221. Goodman T.T. Increased nanoparticle penetration in collagenase-treated multicellular spheroids/ Goodman T.T., Olive P.L., Pun S.H.// Int J Nanomedicine. - 2007. - Vol. 2, № 2. - P. 265-274.

222. Israelsson S. Cytolytic replication of echoviruses in colon cancer cell lines/ Israelsson S. et al.// Virol J. - 2011. - Vol. 8. - P. 473.

223. Ananthanarayanan A. Scalable spheroid model of human hepatocytes for hepatitis C infection and replication/ Ananthanarayanan A. et al.// Mol Pharm.

- 2014. - Vol. 11, № 7. - P. 2106-2114.

224. Lee H.K. Three dimensional human neuro-spheroid model of Alzheimer's disease based on differentiated induced pluripotent stem cells/ Lee H.K. et al.// PLoS One. - 2016. - Vol. 11, № 9. - P. e0163072.

225. Kozyra M. Human hepatic 3D spheroids as a model for steatosis and insulin resistance/ Kozyra M. et al.// Sci Rep. - 2018. - Vol. 8, № 1. - P. 14297.

226. Polonchuk L. Cardiac spheroids as promising in vitro models to study the human heart microenvironment/ Polonchuk L. et al.// Sci Rep. - 2017. - Vol. 7, № 1. - P. 7005.

227. Mukundan S. In vitro miniaturized tuberculosis spheroid model/ Mukundan S. et al.// Biomedicines. - 2021. - Vol. 9, № 9. - P. 1209.

228. Tempo-iKidneyPodTM: Human iPSC-derived Kidney Proximal Tubules and Podocyte 3D Spheroids [Electronic resource]. - URL: https://www.tempobioscience.com/products/custom-cell-types/tempo-ikidneypod.html.

229. Omer D. Human kidney spheroids and monolayers provide insights into SARS-CoV-2 renal interactions/ Omer D. et al.// J Am Soc Nephrol. - 2021.

- Vol. 32, № 9. - P. 2242-2254.

230. Большаков О.П. Дидактические и этические аспекты проведения исследований на биомоделях и на лабораторных животных/ Большаков О.П., Незнанов Н.Г., Бабаханян Р.В.// Качественная клиническая практика. - 2002. - № 1. - P. 58-61.

231. Soyda§ T. Effects of short-term high glucose on NIH/3T3 fibroblast

proliferation, apoptosis, and collagen type I production/ Soyda§ T. et al.// Tip Fakültesi Klin. Derg. - 2019. - Vol. 2, № 3. - P. 91-95.

232. Abrahao I.J. Collagen analysis in human tooth germ papillae/ Abrahao I.J. et al.// Braz. Dent. J. - 2006. - Vol. 17, № 3. - P. 208-212.

233. Яременко О.Б. Сустав. Хрящ. Коллаген/ Яременко О.Б., Анохина Г.А., Бурьянов А.А.// Травма. - 2020. - Vol. 21, № 4. - P. 6-12.

234. Furcht L.T. Immunocytochemical localization of fibronectin (LETS protein) on the surface of L6 myoblasts: light and electron microscopic studies/ Furcht L.T., Mosher D.F., Wendelschafer-Crabb G.// Cell. - 1978. - Vol. 13, № 2. -P. 263-271.

235. Pham Q.P. Electrospinning of polymeric nanofibers for tissue engineering applications: a review/ Pham Q.P., Sharma U., Mikos A.G.// Tissue Eng. -2006. - Vol. 12, № 5. - P. 1197-1211.

236. Chua K.N. Stable immobilization of rat hepatocyte spheroids on galactosylated nanofiber scaffold/ Chua K.N. et al.// Biomaterials. - 2005. - Vol. 26, № 15.

- P. 2537-2547.

237. Beachley V. The fusion of tissue spheroids attached to pre-stretched electrospun polyurethane scaffolds/ Beachley V. et al.// J Tissue Eng. - 2014.

- Vol. 5. - P. 2041731414556561.

238. Hesuani Y.D. Design and implementation of novel multifunctional 3d bioprinter/ Hesuani Y.D. et al.// 3D Print. Addit. Manuf. - 2016. - Vol. 3, № 1. - P. 65-68.

239. Ryan P.L. Tissue spreading on implantable substrates is a competitive outcome of cell-cell vs. cell-substratum adhesivity/ Ryan P.L. et al.// Proc Natl Acad Sci U S A. - 2001. - Vol. 98, № 8. - P. 4323-4327.

240. Xia L. Tethered spheroids as an invitro hepatocyte model for drug safety screening/ Xia L. et al.// Biomaterials. - 2012. - Vol. 33, № 7. - P. 2165-2176.

241. Chen P. Microscale assembly directed by liquid-based template/ Chen P. et al.// Adv Mater. - 2014. - Vol. 26, № 34. - P. 5936-5941.

242. Bouyer C. A bio-acoustic levitational (BAL) assembly method for engineering

of multilayered, 3D brain-like constructs, using human embryonic stem cell derived neuro-progenitors/ Bouyer C. et al.// Adv Mater. - 2016. - Vol. 28, №2 1. - P. 161-167.

243. Tasoglu S. Magnetic levitational assembly for living material fabrication/ Tasoglu S. et al.// Adv Heal. Mater. - 2015. - Vol. 4, № 10. - P. 1469-1476.

244. Tocchio A. Magnetically guided self-assembly and coding of three-dimensional living architectures/ Tocchio A. et al.// Adv Mater. - 2018. - Vol. 30, № 4. - P. 10.1002/adma.201705034.

245. Gracias D.H. Forming electrical networks in three dimensions by self-assembly/ Gracias D.H. et al.// Science (80-. ). - 2000. - Vol. 289, № 5482. -P. 1170-1172.

246. Berry M. V. Of flying frogs and levitrons/ Berry M. V., Geim A.K.// Eur. J. Phys. - 1997. - Vol. 18, № 4. - P. 307-313.

247. Ge S. Magnetic levitation in chemistry, materials science, and biochemistry/ Ge S. et al.// Angew Chem Int Ed Engl. - 2020. - Vol. 59, № 41. - P. 1781017855.

248. Mirica K.A. Using magnetic levitation for three dimensional self-assembly/ Mirica K.A. et al.// Adv Mater. - 2011. - Vol. 23, № 36. - P. 4134-4140.

249. Rogosnitzky M. Gadolinium-based contrast agent toxicity: a review of known and proposed mechanisms/ Rogosnitzky M., Branch S.// BioMetals. - 2016. -Vol. 29, № 3. - P. 365-376.

250. Parfenov V.A. Scaffold-free, label-free, and nozzle-free magnetic levitational bioassembler for rapid formative biofabrication of 3D tissues and organs/ Parfenov V.A. et al.// Int J Bioprint. - 2020. - Vol. 6, № 3. - P. 304.

251. Van de Walle A. 3D magnetic stem cell aggregation and bioreactor maturation for cartilage regeneration/ Van de Walle A., Wilhelm C., Luciani N.// J Vis Exp. - 2017. - № 122. - P. 55221.

252. Mironov V. Nanotechnology in vascular tissue engineering: from nanoscaffolding towards rapid vessel biofabrication/ Mironov V., Kasyanov V., Markwald R.R.// Trends Biotechnol. - 2008. - Vol. 26, №№ 6. - P. 338-344.

253. Ito A. Tissue engineering using magnetite nanoparticles and magnetic force: Heterotypic layers of cocultured hepatocytes and endothelial cells/ Ito A. et al.// Tissue Eng. - 2004. - Vol. 10, № 5-6. - P. 833-840.

254. Moroni L. Biofabrication: A Guide to Technology and Terminology/ Moroni L. et al.// Trends Biotechnol. - 2018. - Vol. 36, № 4. - P. 384-402.

255. Castro E. Magnetic force-based tissue engineering and regenerative medicine/ Castro E., Mano J.F.// J Biomed Nanotechnol. - 2013. - Vol. 9, № 7. - P. 1129-1136.

256. Armstrong J.P.K. Using remote fields for complex tissue engineering/ Armstrong J.P.K., Stevens M.M.// Trends Biotechnol. - 2020. - Vol. 38, № 3.

- P. 254-263.

257. Bowser D.A. Biofabrication of neural microphysiological systems using magnetic spheroid bioprinting/ Bowser D.A., Moore M.J.// Biofabrication. -2019. - Vol. 12, № 1. - P. 015002.

258. Perez J.E. Magnetic molding of tumor spheroids: Emerging model for cancer screening/ Perez J.E., Nagle I., Wilhelm C.// Biofabrication. - 2020. - Vol. 13.

- P. 015018.

259. Kim J.A. High-throughput generation of spheroids using magnetic nanoparticles for three-dimensional cell culture/ Kim J.A. et al.// Biomaterials.

- 2013. - Vol. 34, № 34. - P. 8555-8563.

260. Desai P.K. Assembly of hepatocyte spheroids using magnetic 3D cell culture for CYP450 inhibition/induction/ Desai P.K., Tseng H., Souza G.R.// Int J Mol Sci. - 2017. - Vol. 18, № 5. - P. 1085.

261. Mattix B.M. Janus magnetic cellular spheroids for vascular tissue engineering/ Mattix B.M. et al.// Biomaterials. - 2014. - Vol. 35, № 3. - P. 949-960.

262. Mary G. High-throughput differentiation of embryonic stem cells into cardiomyocytes with a microfabricated magnetic pattern and cyclic stimulation/ Mary G. et al.// Adv. Funct. Mater. - 2020. - Vol. 30, № 25. - P. 2002541.

263. Van De Walle A. Ever-evolving identity of magnetic nanoparticles within

human cells: the interplay of endosomal confinement, degradation, storage, and neocrystallization/ Van De Walle A. et al.// Acc Chem Res. - 2020. - Vol. 53, № 10. - P. 2212-2224.

264. Souza G. Three-dimensional tissue culture based on magnetic cell levitation/ Souza G. et al.// Adv Mater. - 2010. - Vol. 5, № 4. - P. 291-296.

265. Van de Walle A. Magnetic nanoparticles in regenerative medicine: what of their fate and impact in stem cells?/ Van de Walle A. et al.// Mater. Today Nano. - 2020. - Vol. 11. - P. 100084.

266. Lepik K. V. Mesenchymal stem cell magnetization: magnetic multilayer microcapsule uptake, toxicity, impact on functional properties, and perspectives for magnetic delivery/ Lepik K. V. et al.// Adv Heal. Mater. -2016. - Vol. 5, № 24. - P. 3182-3190.

267. Zharkov M.N. Enhanced cytotoxicity caused by AC magnetic field for polymer microcapsules containing packed magnetic nanoparticles/ Zharkov M.N. et al.// Colloids Surf B Biointerfaces. - 2021. - Vol. 199. - P. 33421925.

268. Anil-Inevi M. Biofabrication of in situ self assembled 3D cell cultures in a weightlessness environment generated using magnetic levitation/ Anil-Inevi M. et al.// Sci Rep. - 2018. - Vol. 8, № 1. - P. 7239.

269. Brajsa K. Three-dimensional cell cultures as a new tool in drug discovery/ Brajsa K. et al.// Period. Biol. - 2016. - Vol. 118, № 1. - P. 59-65.

270. Fang Y. Three-dimensional cell cultures in drug discovery and development/ Fang Y., Eglen R.M.// SLAS Discovery. - 2017. - Vol. 22, № 5. - P. 456472.

271. Коршунов Д. Современные достижения и проблемы в исследовании культур клеток/ Коршунов Д., Кондакова И.// Усп. совр. биол. - 2016. -Vol. 136, № 4. - P. 347-361.

272. Мингалеева Р. Применение культур клеток и тканей для скрининга противоопухолевых препаратов in vitro/ Мингалеева Р. et al.// Гены и Клетки. - 2013. - Vol. 8, № 2. - P. 20-28.

273. Thomas R.J. The effect of three-dimensional co-culture of hepatocytes and

hepatic stellate cells on key hepatocyte functions in vitro/ Thomas R.J. et al.// Cells Tissues Organs. - 2006. - Vol. 181, № 2. - P. 67-79.

274. Jasmund I. The influence of medium composition and matrix on long-term cultivation of primary porcine and human hepatocytes/ Jasmund I. et al.// Biomol Eng. - 2007. - Vol. 24, № 1. - P. 59-69.

275. Pampaloni F. The third dimension bridges the gap between cell culture and live tissue/ Pampaloni F., Reynaud E.G., Stelzer E.H.K.// Nat Rev Mol Cell Biol. - 2007. - Vol. 8, № 10. - P. 839-845.

276. Baker B.M. Deconstructing the third dimension-how 3D culture microenvironments alter cellular cues/ Baker B.M., Chen C.S.// J Cell Sci. -2012. - Vol. 125, № 13. - P. 3015-3024.

277. Bissell M.J. Goodbye flat biology - time for the 3rd and the 4th dimensions/ Bissell M.J.// J Cell Sci. - 2017. - Vol. 130, № 1. - P. 3-5.

278. Скворцова В. Выращивание культур опухолей в 3D^opMaTe для исследования их ответа на лекарственное воздействие/ Скворцова В., Полуконова Н., Бучарская А.// Бюллетень Заочной конференции "Актуальные проблемы фундаментальной и клинической уронефрологии - 2014." - 2014. - Vol. 4, № 1. - P. 18-20.

279. Сабурина И. ЗD-Культивирование: от отдельных клеток к регенерационной ткани (к вопросу о феномене эпителио-мезенхимальной пластичности)/ Сабурина И., Репин В.// Гены и Клетки. - 2010. - Vol. 5, № 2. - P. 75-86.

280. Галимова Э.С. Двухмерные и трехмерные модели культур клеток опухолей in vitro: преимущества и недостатки/ Галимова Э.С., Галагудза М.М.// Бюллетень Сибирской Медицины. - 2018. - Vol. 17, № 3. - P. 188196.

281. Langhans S.A. Three-dimensional in vitro cell culture models in drug discovery and drug repositioning/ Langhans S.A.// Front Pharmacol. - 2018. -Vol. 9. - P. 6.

282. Lancaster M.A. Organogenesis in a dish: Modeling development and disease

using organoid technologies/ Lancaster M.A., Knoblich J.A.// Science (80-. ).

- 2014. - Vol. 345. - P. 1247125.

283. Fatehullah A. Organoids as an in vitro model of human development and disease/ Fatehullah A., Tan S.H., Barker N.// Nat Cell Biol. - 2016. - Vol. 18, № 3. - P. 246-254.

284. Monjaret F. Fully automated one-step production of functional 3D tumor spheroids for high-content screening/ Monjaret F. et al.// J Lab Autom. - 2016.

- Vol. 21, № 2. - P. 268-280.

285. Eke I. 3D matrix-based cell cultures: Automated analysis of tumor cell survival and proliferation/ Eke I. et al.// Int J Oncol. - 2016. - Vol. 48, № 1. - P. 313321.

286. Кавиладзе М. Применение 3D опухолевых сфероидов в DRUG DISCOVERY/ Кавиладзе М.// Сборник научных работ Х Международного конкурса «МОЛОДЕЖЬ В НАУКЕ: НОВЫЕ АРГУМЕНТЫ». - 2019. - Vol. 3. - P. 174-180.

287. Грядунова А. Масштабируемая биофабрикация и морфологическая оценка тканевых сфероидов/ Грядунова А. et al.// Клин. эксп. морфология. - 2019. - Vol. 8, № 2. - P. 12-20.

288. Rouwkema J. Vascularization in tissue engineering/ Rouwkema J., Rivron N.C., van Blitterswijk C.A.// Trends Biotechnol. - 2008. - Vol. 26, № 8. - P. 434-441.

289. Kinney M.A. Engineering three-dimensional stem cell morphogenesis for the development of tissue models and scalable regenerative therapeutics/ Kinney M.A. et al.// Ann Biomed Eng. - 2014. - Vol. 42, № 2. - P. 352-367.

290. Hu J.X. Pancreatic cancer: A review of epidemiology, trend, and risk factors/ Hu J.X. et al.// World J Gastroenterol. - 2021. - Vol. 27, № 27. - P. 42984321.

291. Shen H. Recent advances in three-dimensional multicellular spheroid culture and future development/ Shen H. et al.// Micromachines (Basel). - 2021. -Vol. 12, № 1. - P. 96.

292. Ray H.J. Mechanisms of tissue fusion during development/ Ray H.J., Niswander L.// Development. - 2012. - Vol. 139, № 10. - P. 1701-1711.

293. Belair D.G. Engineering human cell spheroids to model embryonic tissue fusion in vitro/ Belair D.G. et al.// PLoS One. - 2017. - Vol. 12, № 9. - P. e0184155.

294. Ahmad T. Fabrication of in vitro 3D mineralized tissue by fusion of composite spheroids incorporating biomineral-coated nanofibers and human adipose-derived stem cells/ Ahmad T. et al.// Acta Biomater. - 2018. - Vol. 74. - P. 464-477.

295. Li L. Collective cell migration: Implications for wound healing and cancer invasion/ Li L. et al.// Burn. Trauma. - 2013. - Vol. 1, № 1. - P. 21-26.

296. Armstrong M.T. Mechanisms of epibolic tissue spreading analyzed in a model morphogenetic system: Roles for cell migration and tissue contractility/ Armstrong M.T., Armstrong P.B.// J Cell Sci. - 1992. - Vol. 102, № 2. - P. 373-385.

297. Abaandou L. Affecting HEK293 cell growth and production performance by modifying the expression of specific genes/ Abaandou L., Quan D., Shiloach J.// Cells. - 2021. - Vol. 10, № 7. - P. 1667.

298. D'Amore T. Properties of hexose-transport regulatory mutants isolated from L6 rat myoblasts/ D'Amore T., Lo T.C.// Biochem J. - 1988. - Vol. 250, № 1. - P. 59-64.

299. Sambale F. Iterative cellular screening system for nanoparticle safety testing/ Sambale F. et al.// J. Nanomater. - 2015. - Vol. 2015. - P. 691069.

300. Louisa M. Differential expression of several drug transporter genes in HepG2 and Huh-7 cell lines/ Louisa M. et al.// Adv Biomed Res. - 2016. - Vol. 5. -P. 104.

301. Schrobback K. Adult human articular chondrocytes in a microcarrier-based culture system: Expansion and redifferentiation/ Schrobback K. et al.// J Orthop Res. - 2011. - Vol. 29, № 4. - P. 539-546.

302. Suchanek J. Human dental pulp stem cells-isolation and long term cultivation/

Suchanek J. et al.// Acta Medica Cordoba. - 2007. - Vol. 50, № 3. - P. 195201.

303. Guimarâes C.F. The stiffness of living tissues and its implications for tissue engineering/ Guimarâes C.F. et al.// Nat Rev Mater. - 2020. - Vol. 5, № 5. -P. 351-370.

304. Balakrishnan S. A non-dimensional, two-parameter mechanical model reveals alterations in nuclear mechanics upon Hepatitis C Virus infection/ Balakrishnan S. et al.// Biophys J. - 2019. - Vol. 116, № 7. - P. 1328-1339.

305. Varga B. Myotube elasticity of an amyotrophic lateral sclerosis mouse model/ Varga B. et al.// Sci Rep. - 2018. - Vol. 8, № 1. - P. 5917.

306. Noonan A. Investigating skeletal muscle passive mechanical properties: the effects of fibre type, muscle,age, and species/ Noonan A. - 2018. - 66 p.

307. Silberberg Y. Investigating mammalian cell nanomechanics with simultaneous optical and atomic force microscopy/ Silberberg Y., Guolla L., Pelling A.// Life at the Nanoscale: Atomic Force Microscopy of Live Cells. - 2011. - Vol. 1. - P. 375-403.

308. Gavara, N. ; Chadwick R.S. Determination of the elastic moduli of thin samples and adherent cells using conical atomic force microscope tips/ Gavara, N.; Chadwick R.S.// Nat Nanotechnol. - 2012. - Vol. 7, № 11. - P. 733-736.

309. Shimizu Y. Simple display system of mechanical properties of cells and their dispersion/ Shimizu Y. et al.// PLoS One. - 2012. - Vol. 7, № 3. - P. e34305.

310. Jones W.R. Alterations in the young's modulus and volumetric properties of chondrocytes isolated from normal and osteoarthritic human cartilage/ Jones W.R. et al.// J Biomech. - 1999. - Vol. 32, № 2. - P. 119-127.

311. Pepper M.E. Design and implementation of a two-dimensional inkjet bioprinter/ Pepper M.E. et al.// Annu Int Conf IEEE Eng Med Biol Soc. - 2009. - Vol. 2009. - P. 6001-6005.

312. Cohen D.L. Direct freeform fabrication of seeded hydrogels in arbitrary geometries/ Cohen D.L. et al.// Tissue Eng. - 2006. - Vol. 12, № 5. - P. 13251335.

313. Arai K. Three-dimensional inkjet biofabrication based on designed images/ Arai K. et al.// Biofabrication. - 2011. - Vol. 3, № 3. - P. 034113.

314. Subramaniam A.B. Noncontact orientation of objects in three-dimensional space using magnetic levitation/ Subramaniam A.B. et al.// Proc Natl Acad Sci U S A. - 2014. - Vol. 111, № 36. - P. 12980-12985.

315. Garcia J. Biological effects of MRI contrast agents: gadolinium retention, potential mechanisms and a role for phosphorus/ Garcia J., Liu S.Z., Louie A.Y.// Philos Trans A Math Phys Eng Sci. - 2017. - Vol. 375 (2107). - P. 20170180.

316. Циркин В.И. Са-каналы, управляемые кальциевым депо (обзор литературы)/ Циркин В.И., Сизова Е.Н.// Успехи физиол. наук. - 2020. -Vol. 51, № 2. - P. 37-54.

317. Ramalho J. Gadolinium-based contrast agent accumulation and toxicity: An update/ Ramalho J. et al.// AJNR Am J Neuroradiol. - 2016. - Vol. 37, № 7. -P. 1192-1198.

318. Sherry A.D. Primer on gadolinium chemistry/ Sherry A.D., Caravan P., Lenkinski R.E.// J. Magn. Reson. Imaging. - 2009. - Vol. 30, № 6. - P. 12401248.

319. Hammer B.E. Magnetic levitation of MC3T3 osteoblast cells as a ground-based simulation of microgravity/ Hammer B.E. et al.// Microgravity Sci Technol. - 2009. - Vol. 21, № 4. - P. 311-318.

320. Herranz R. Microgravity simulation by diamagnetic levitation: Effects of a strong gradient magnetic field on the transcriptional profile of Drosophila melanogaster/ Herranz R. et al.// BMC Genomics. - 2012. - Vol. 13. - P. 52.

321. Hemmersbach R. Impact of a high magnetic field on the orientation of gravitactic unicellular organisms - A critical consideration about the application of magnetic fields to mimic functional weightlessness/ Hemmersbach R. et al.// Astrobiology. - 2014. - Vol. 14, № 3. - P. 205-215.

322. Dallot E. Contraction of cultured human uterine smooth muscle cells after stimulation with endothelin-1/ Dallot E. et al.// Biol Reprod. - 2003. - Vol. 68,

№ 3. - P. 937-942.

323. Rego S.L. Bioengineering functional human sphincteric and non-sphincteric gastrointestinal smooth muscle constructs/ Rego S.L. et al.// Methods. - 2016. - № 99. - P. 128-134.

324. Dash B.C. Tissue-engineered vascular rings from human iPSC-derived smooth muscle cells/ Dash B.C. et al.// Stem Cell Reports. - 2016. - Vol. 7, № 1. - P. 19-28.

325. Vidiasheva I. V. Transfer of cells with uptaken nanocomposite, magnetite-nanoparticle functionalized capsules with electromagnetic tweezers/ Vidiasheva I. V. et al.// Biomater Sci. - 2018. - Vol. 6, № 8. - P. 2219-2229.

326. Minaeva O. V. Comparative study of cytotoxicity of ferromagnetic nanoparticles and magnetitecontaining polyelectrolyte microcapsules/ Minaeva O. V. et al.// J. Phys. Conf. Ser. - 2017. - Vol. 784. - P. 012038.

327. Nabi I.R. Caveolae/raft-dependent endocytosis/ Nabi I.R., Le P.U.// J Cell Biol. - 2003. - Vol. 161, № 4. - P. 673-677.

328. Rejman J. Size-dependent internalization of particles via the pathways of clathrin-and caveolae-mediated endocytosis/ Rejman J. et al.// Biochem J. -2004. - Vol. 377, № 1. - P. 159-169.

329. Wu Y. Oxidative stress inhibits adhesion and transendothelial migration, and induces apoptosis and senescence of induced pluripotent stem cells/ Wu Y. et al.// Clin Exp Pharmacol Physiol. - 2013. - Vol. 40, № 9. - P. 626-634.

330. Siwik D.A. Oxidative stress regulates collagen synthesis and matrix metalloproteinase activity in cardiac fibroblasts/ Siwik D.A., Pagano P.J., Colucci W.S.// Am J Physiol Cell Physiol. - 2001. - Vol. 280, № 1. - P. 5360.

331. Doss B.L. Cell response to substrate rigidity is regulated by active and passive cytoskeletal stress/ Doss B.L. et al.// Proc Natl Acad Sci U S A. - 2020. - Vol. 117, № 23. - P. 12817-12825.

332. Raczkowska J. Effect of substrate stiffness on physicochemical properties of normal and fibrotic lung fibroblasts/ Raczkowska J. et al.// Materials (Basel).

- 2020. - Vol. 13, № 20. - P. 4495.

333. Vinogradova O.I. Young's modulus of polyelectrolyte multilayers from microcapsule swelling/ Vinogradova O.I. et al.// Macromolecules. - 2004. -Vol. 37, № 3. - P. 1113-1117.

334. Robu A. Using sacrificial cell spheroids for the bioprinting of perfusable 3D tissue and organ constructs: a computational study/ Robu A., Mironov V., Neagu A.// Comput Math Methods Med. - 2019. - Vol. 2019. - P. 7853586.

335. Буравкова Л.Б. Межклеточные взаимодействия в условиях микрогравитации: эксперименты in vitro/ Буравкова Л.Б. et al.// Авиакосмическая и экологическая медицина. - 2013. - Vol. 47, № 1. - P. 68-72.

336. Маркина Е.А. Характеристика популяции стромальных предшественников костного мозга мышей С57ВL / 6N после полета на биоспутнике "Бион-М1"/ Маркина Е.А. et al.// Авиакосмическая и экологическая медицина. - 2015. - Vol. 49, № 6. - P. 41-48.

337. Becker J.L. Using space-based investigations to inform cancer research on Earth/ Becker J.L., Souza G.R.// Nat Rev Cancer. - 2013. - Vol. 13, № 5. - P. 315-327.

338. Freed L.E. Tissue engineering of cartilage in space/ Freed L.E. et al.// Proc Natl Acad Sci U S A. - 1997. - Vol. 94, № 25. - P. 13885-13890.

339. Stamenkovic V. Neocartilage formation in 1 g, simulated, and microgravity environments: implications for tissue engineering/ Stamenkovic V. et al.// Tissue Eng Part A. - 2010. - Vol. 16, № 5. - P. 1729-1736.

340. Melnik D. The cellbox-2 mission to the international space station: Thyroid cancer cells in space/ Melnik D. et al.// Int J Mol Sci. - 2021. - Vol. 22, № 16.

- P. 8777.

341. Li Q. Scalable production of glioblastoma tumor-initiating cells in 3 Dimension thermoreversible hydrogels/ Li Q. et al.// Sci Rep. - 2016. - Vol. 6. - P. 31915.

342. Lei Y. A fully defined and scalable 3D culture system for human pluripotent

stem cell expansion and differentiation/ Lei Y., Schaffer D. V.// Proc Natl Acad Sci U S A. - 2013. - Vol. 110, № 52. - P. E5039-5048.

343. Cui X. Advances in multicellular spheroids formation/ Cui X., Hartanto Y., Zhang H.// J R Soc Interface. - 2017. - Vol. 14, № 127. - P. 20160877.

344. Benning L. Automated spheroid generation, drug application and efficacy screening using a deep learning classification: a feasibility study/ Benning L. et al.// Sci Rep. - 2020. - Vol. 10, № 1. - P. 11071.

345. Nath S. Three-dimensional culture systems in cancer research: Focus on tumor spheroid model/ Nath S., Devi G.R.// Pharmacol Ther. - 2016. - Vol. 163. -P. 94-108.

346. Li C.L. Survival advantages of multicellular spheroids vs. monolayers of HepG2 cells in vitro/ Li C.L. et al.// Oncol Rep. - 2008. - Vol. 20, № 6. - P. 1465-1471.

347. Pavlatovska B. Lactic acidosis interferes with toxicity of perifosine to colorectal cancer spheroids: multimodal imaging analysis/ Pavlatovska B. et al.// Front Oncol. - 2020. - Vol. 10. - P. 581365.

348. Baillargeon P. Automating a magnetic 3D spheroid model technology for high-throughput screening/ Baillargeon P. et al.// SLAS Technol. - 2019. - Vol. 24, № 4. - P. 420-428.

349. Patra B. Carboplatin sensitivity in epithelial ovarian cancer cell lines: The impact of model systems/ Patra B. et al.// PLoS One. - 2020. - Vol. 15, № 12.

- P. e0244549.

350. Thakuri P.S. Microprinted tumor spheroids enable anti-cancer drug screening/ Thakuri P.S., Ham S.L., Tavana H.// Annu Int Conf IEEE Eng Med Biol Soc.

- 2016. - Vol. 2016. - P. 4177-4180.