پیشرفت های جدید فن آوری در تحقیقات سلول های بنیادی
پیشرفت های جدید فن آوری در تحقیقات سلول های بنیادی
|
|
تبدیل hESCs به سلولهای کبدی کاربردی
پلت فرمهای کشت سلول ترکیبی (CombiCult) وسط Plasticell توسعه داده شد. یک تکنولوژی با توان عملیاتی بالا که برای کشف پروتکل های تمایز سلولهای بنیادی طراحی شده است.
کارکرد آن به این صورت است که سلول های بنیادی بر روی دانه ها (Bead) را در معرض ترکیبی از محیط های کشت پیچیده شامل عوامل فعالی از قبیل عوامل رشد و یا مولکول های کوچک قرار می دهند. سیستم برچسب زدن منحصر به فرد اجازه می دهد تا کشت سلولی از هر دانه (Bead) مشخص شود و ده ها هزار کشت را می توان در هر صفحه نمایش تست کرد. هدف این کار کشف یک ترکیب بهینه برای تمایز سلولهای بنیادی موثر است.
دستگاهی که موجب تسهیل دستکاری دانه ها شده به همراه یک نرم افزار بیوانفورماتیک مرسوم (ARIADNE) برای انتخاب پروتکل، سیستم CombiCult را بیشتر کارآمد کرده است. پلت فرم گزارش شده با موفقیت و برای کشف پروتکل های متمایز جدید در بسیاری از انواع مختلف سلول های بنیادی از قبیل سلولهای کبدی، سلولهای عصبی، قلبی، استئوبلاست های سلول های بنیادی مزانشیمی و جنینی انسان و موش مورد استفاده قرار گرفت.
از آنجا که تعداد زیادی از شرایط را می توان در مورد هر صفحه نمایش، مورد آزمایش قرار داد، می توان پروتکل های مطلوبی را کشف کرد که نسبت به روش های سنتی کشت سلول دارای مزیت هستند.
به عنوان مثال، Jeyakumar و همکارانش در پوستری با عنوان تمایز هدایت شده سلول های بنیادی جنینی انسان (HES) به سلولهای کبدی کاربردی با استفاده از پلت فرم کشت سلولی ترکیبیCombiCult ، روشی را برای مشخص کردن پروتکل های بدون سرم جدید در تولید سلولهای کبدی از سلول های بنیادی انسان ارائه کردند.
در این صفحه CombiCult، سلول هایhES که بر روی دانه های microcarrier کشت داده شده است با ترکیبی از 3375 محیط کشت سلولی (حاوی فاکتورهای رشد و/ یا مولکول های کوچک در طی یک دوره 21 روزه) در هم آمیخته می شوند. رنگ آمیزی ایمونوهیستوشیمی برای بیان آلبومین و CYP3A4 برای شناسایی دانه های حامل سلول های متمایز مورد استفاده قرار می گیرد.
این دانه های "" ضربه" مثبت با استفاده از یک مرتب کننده بزرگ جریان ذرات (COPAS) شناسایی و طبقه بندی شده اند و برچسب های متصل شده به مهره های مورد تجزیه و تحلیل، شناسایی پروتکل های متمایز کبدی را امکان پذیر ساخته است.
محققان کشف تعدادی از پروتکل های تمایز بدون سرم کارآمد راگزارش کردند.آنها به طور خاص نشان دادند که سلول های کبدی تولید شده با استفاده از پروتکل CombiCult: 1) یک شکل چند ضلعی شبیه به مورفولوژی کبد را نشان می دهد 2) بیان نشانگرهای کبدی مانند CYP3A4 ، آلبومین و FoxA2 3 را بدنبال دارد) ویژگی های عملکردی سلولهای کبدی از جمله ذخیره سازی گلیکوژن و جذب AcLDL را نشان می دهد.
دانشمندان نوشتند که: این سلول های کبدی مانند، می توانند به عنوان یک ابزار ارزشمند در پزشکی احیاء و برنامه های کاربردی کشف دارو بکار رود.
کشت سلول بنیادی در Petaka
Celarti به صورت یک دستگاه کشت سلولی جامد، بسته، مستقل و یک بار مصرف برای فراهم کردن سلول های کشت داده شده با اکسیژن پایدار در محدوده فیزیولوژیک، مستقل از CO2 اضافی برای حفظ تعادلpH و بدون نیاز به رطوبت اشباع محیط برای کنترل از دست دادن آب می باشد. این شرکتPetaka G3 را برای استفاده با کشت سلول های اولیه، رده های سلولی و سلولهای بنیادی جنینی و بالغ طراحی کرده است.
قلب این دستگاه یک مجرای تنفسی است که از طریق یک کانال microgas طویل 38.6 اینچی که به عنوان یک سوپاپ خودکار عمل می کند، دریچه فیلتر منافذ2/0 میکرونی را به اتاق کشت متصل می کند. این پیکربندی تنها زمانی به اکسیژن اجازه می دهد به کشت نفوذ کند که فشار جزئی O2 خارج بالاتر از فشار جزئی O2 داخل باشد.
Vicente و همکارانش در مقاله ای با عنوان کشت سلول بنیادی در Petaka (دستگاه هایی با هیپوکسی منظم مستقل) نتایج حاصل از یک آزمایش برای نشان دادن تداوم مارکر های سلول های چند توانی و نشانگر های متمایز اولیه را گزارش کردند که در سطح بیان RNA مورد مطالعه قرار گرفته بودند. به گفته این تیم تحقیقاتی، هم سلولهای بنیادی جنینی انسان که در Petaka کشت داده شده اند و هم سلولهایی که در صفحات 6 تایی منظم و موازی کشت داده شده اند، هر دو برای بیان Oct3/4 ، Sox7 ، Brachury و Meox1 مورد آزمایش قرار گرفتند. در تحقیقات سلول های بنیادی تمام این چهار فاکتور رونویسی به عنوان شاخص وضعیت سلول های بنیادی ابتدایی و یا به عنوان نشانگر پر توانی استفاده می شوند.
دانشمندان اشاره داشتندکه: سلول ها در محیط هیپوکسی (Petaka) در مقایسه با ظروف 6 تایی رشد سریع تری داشتند. سلول ها در Petaka مورفولوژی مشابه و بیان مداوم نشانگر ها با تفاوت در شدت را نشان داند.
دانشمندان اشاره خاطر نشان کردندکه این تکنولوژی راکتور زیستی مستقل، می تواند بطرز کارآمدی سلول های بنیادی را توسعه دهد، در حالی که صفات تمایز نیافته را حفظ می کند. آنها توضیح دادند که این کار مدیریت کشت سلول های بنیادی در فضای منظم را تسهیل کرده و بنابراین طیف کاربردی بالینی را افزایش داده و در نتیجه اتوبانی را برای اتوماسیون کشت سلول های بنیادی تحت شرایط ایمن GMP باز می کند.
تولید نورون های مغز پیشین
سلول های iPS انسانی مشتق شده از نورون سبز iCell= MAP2 ( پروتئین مرتبط با میکروتوبول 2)
قرمز = GABA (گاما آمینو بوتیرک اسید)
در پوستری با عنوان "کاربرد های iPSC انسانی مشتق شده از نورون ها با استفاده از سنجش تصویربرداری با محتوای بالا. Lucas Chase (رهبر گروه در CDIو همکارانش توسعه یک پروتکل متناسب برای تولید نورون های مغز پیشین انسان از پس زمینه طبیعی انسان را گزارش کردند. این محصول تجاری (سلول های عصبی iCell) جمعیت تمیزی (≥ 90 ٪) از سلول های عصبی متمایز انسان است که عمدتا از سوبسترا های GABA و glutamat تشکیل شده است.
این پوستر چندین کاربرد متعدد برای سلول های عصبی iCell در روش تصویربرداری با محتوای بالا از جمله استفاده از روش بهینه سازی ترکیب رشد آکسونی با تجزیه و تحلیل سلول های زنده / مرده توصیف کرد. کسب وضوح بالا با استفاده از سیستم های ImageXpressMicro و یا ImageXpress Micro XL انجام شد و با استفاده از نرم افزار MetaXpress آنالیز شد.دانشمندان با استفاده از نورون iCell ، ظرفیت استفاده از این سیستم به عنوان ابزاری برای تست تعدیل کننده های رشدعصبی و بقای سلولی به عنوان وسیله ای برای آزمایش اثرات سمی ترکیبات و عوامل زیست محیطی نشان داده است.
محققان همچنین روش تصویربرداری با محتوای بالا را برای بررسی تشکیل سیناپس از طریق تشخیص پروتئین های پیش سیناپس توصیف کردند. علاوه بر این، آنها حفظ توسعه شبکه سیناپسی و رشد آکسونی را با استفاده از همکاری سیستم نورون - آستروسیت iCell را نشان داد.
منبع : Vimb
