细胞治疗的时代已经到来,也成为再生医学与精准医学的主角。干细胞作为万能细胞,也是细胞治疗的宝贵生物资源。通过对干细胞进行体外分离、纯化、培养与扩增,以及定向诱导等过程,在体外培育出全新的、正常的、甚至更年轻的细胞,并最终回输到人体内以达到体态年轻化、预防与治疗慢性病、抗衰、防癌等目的。
明确定义的干细胞培养体系是目前临床治疗疾病的重要标准,一些广泛应用鼠源基质现在正逐渐被替换,从动物源成分的基质到无动物源成分,干细胞培养更加精确,细胞治疗也会更加安全。
全球干细胞产业的市场分布已然明朗,从来源到干细胞增殖与下游应用,全面覆盖,满足科研人员日益研究的需求,干细胞正在发光发热,期待干细胞治疗疾病的大众化。
【干细胞基础培养类】-干细胞原代分离提取
▶原代干细胞分离液
货号:C3501
品牌:VivaCell
利用特定酶从组织块分离出原代间充质干细胞是常见的细胞培养技术。原代干细胞分离液利用数种重组表达的消化酶制备而成,无动物源成分,不含胰酶,对细胞伤害小。可有效消化细胞外基质,可从脐带、脂肪、胎盘等分离出大量的原代间充质干细胞,用于后续细胞研究。
图2 原代干细胞分离液测试数据(左图)与产品图(右图)
-干细胞培养体系
多能干细胞可分化为各种类型的细胞,如神经细胞、心肌细胞及软骨细胞,因此造就了诱导多能干细胞、胚胎干细胞等在人类医学健康应用上不可估量的前景。随着干细胞研究的不断深入,血清体系逐渐演变为无血清体系,从基础细胞培养到干细胞的临床应用,培养体系的成分也越来越明确,也是满足当下疾病治疗的新趋势。其它干细胞培养中使用辅助试剂,比如消化液、冻存液等均符合无动物成分来源,减少动物源成分对干细胞培养的干扰等。
无血清体系下又分为血清替代物和成分明确的添加物,均可以促进干细胞的正常生长与功能表现。其中成分明确的体系还有利于干细胞外泌体相关的研究,减少或避免血清外源性外泌体对干细胞分泌的干扰,从源头上解决。而血小板裂解物是由富含血小板的血浆纯化萃取而成,其中包含很多不同的细胞生长因子、细胞激素和许多细胞增殖时所需的蛋白质,可以用来替代胎牛血清、人类AB血清等。
▶血小板裂解物(经FDA DMF备案)
货号:PLTGOLD100R
品牌:Mill Creek
图3 血小板裂解物用于脂肪间充质干细胞的培养效果比较
▶hPSC专用无血清培养基(经FDA DMF备案)
货号:05-100
品牌:BI
图4 hPSC专用无血清培养基应用于不同基质上H1胚胎干细胞的培养
▶MSC无血清培养基(经FDA DMF备案)
货号:05-200(基础培养基)+05-201(无血清营养添加物)+05-752(促贴壁试剂)
品牌:BI
图5 MSC无血清培养基应用于不同来源MSC的生长培养
▶重组胰酶
货号:03-079(重组胰酶)+03-048(大豆胰酶抑制剂)
品牌:BI
图6 重组胰酶系列产品图
▶无血清细胞冻存液(经FDA DMF备案)
货号:05-713/05-714
品牌:BI
图7 无血清细胞冻存液产品图
▶MSC三系分化培养基+染色试剂盒
货号:05-220/330/440+C37A0/C37B0/C37C0
品牌:BI/VivaCell
图8 MSC诱导分化成硬骨、脂肪、软骨的染色结果图(由左往右)
-细胞外基质类
细胞外基质可将细胞结合在一起,并提供一个细胞可增殖、分化和生长的环境。其中这些细胞外基质存在于细胞周围,也是细胞与细胞间交互作用的中间媒介,对于细胞功能调节具有重要作用。常规用于多能干细胞的体外2D包被培养,用于促进细胞贴壁、生长、调控分化等。来源相对丰富,含有天然的动物源成分和重组的无动物源成分,以满足不同阶段的干细胞研究。
▶层粘连蛋白
货号:LN521/MX521/CT521
品牌:BioLamina
BiolamininTM 521作为市场上唯一全长的人类重组层粘连蛋白521基质,从科研级别、临床前级别再到临床级别,LN521可以精准替换鼠源基质等动物源细胞外基质。国内外已有多家细胞治疗机构正在使用临床级CT521,研究帕金森病、心力衰竭和年龄相关性黄斑变性等的干细胞疗法,推进干细胞治疗疾病的进程。
-干细胞3D培养类
研究人员逐渐意识到了2D培养在预测许多不同相互作用细胞类型的生物系统的复杂行为与再现组织的解剖或生理学等研究中存在的缺点,也正确地认识到了3D细胞培养可以更准确表示出细胞在生物体中经历的自然环境。体外通过构建支架/无支架体系来满足细胞的3D大规模生长,其中支架体系较为丰富,比如水凝胶类、微载体类等。可根据研究方向、支架材料的操作便捷性等影响因素选择合适的材料进行干细胞的3D扩大培养。另外将多能干细胞或患者来源的肿瘤组织等进行3D细胞培养,从而形成相应器官的自组织,并具有自我更新和自我组织的能力,故又称“平皿里的器官”。类器官属于3D细胞培养的产物,重现了一个生理上高度相关的系统,在三维体系下可以研究复杂的问题。
▶水凝胶
货号:VHM02/VHM03/VHM04-K
品牌:TheWell
TheWell VitroGel系统作为有支架的三维培养材料,无动物源成分,室温下操作,水凝胶系统透明可兼容多种成像系统。配套专用的回收液,可快速回收细胞,同时保持高细胞活率。
图10 iPSC的3D水凝胶培养流程图
图11 MSC的3D水凝胶培养观察
图12 小鼠肠类器官的水凝胶培养
-干细胞下游应用类
细胞治疗被认为是再生医学中最具有潜力的方法之一,目前全球也有多款干细胞产品获批上市。干细胞治疗安全性仍然存在很大的挑战,继而从细胞治疗演变为“脱细胞治疗”,即注意力转移到干细胞的衍生物——外泌体。目前采用2D培养方式收获大量细胞上清的学者占多数。这种方式收获的细胞上清中颗粒浓度低,样本体积大,后续的纯化成本、人力、物力消耗大。但对于基础研究,基本2D培养方式获得的外泌体样本量就可以满足。另外需要考虑的是不同细胞培养方式可以刺激细胞产生不同表征或内含物的外泌体。
▶FiberCell中空纤维细胞培养系统
货号:C2011系列
品牌:FiberCell
中空纤维作用类似于微血管,为细胞提供更类似体内(More in-vivo like)的生长环境。可用于高密度培养细胞回收细胞产物(如外泌体/单抗/重组蛋白生产)等。
FiberCell系统应用于干细胞培养收获外泌体可查阅往期推文:“无忧”收获高浓度细胞产物
-干细胞鉴定
Dr.Cell技术服务(细胞鉴定、染色体核型分析等服务项目)持续为您提供,高效、便捷、稳定、准确!
小结
干细胞,犹如树干可以发育分化为树叶、花、果实等。作为其它细胞的来源,是生命科学领域研究的珍贵资源,更是人类克服疑难杂症的终极想象。干细胞被视为****,其衍生物外泌体、类器官,再有3D培养的加持,为疾病研究、精准治疗带来更多希望,干就有未来!
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