干细胞培养替代方法:一键式三维iPSC生成技术

学术   科学   2024-10-10 07:31   北京  

本文通过ChatGLM/GPT进行辅助对近期Bio-protocol 期刊发表的方案进行解读和概括,若感兴趣请点击“阅读原文”查看详细的实验流程及试材。如果解读中有任何错误或遗漏,敬请指正

2024年10月5日,Bio-protocol 期刊在线发表了日本国立成育医疗研究中心(National Center for Child Health and Development)Hidenori Akutsu团队题为“Alternative Method for Obtaining Human-Induced Pluripotent Stem Cell Lines and Three-Dimensional Growth: A Simplified, Passage-Free Approach that Minimizes Labor”的方法文章。

https://doi.org/10.21769/BioProtoc.5081
关键词生物反应器 无酶传代 iPSCs 重编程 三维培养

生物反应器(Bioreactor)是指利用自然存在的微生物或具有特殊降解能力的微生物接种至液相或固相的反应系统

诱导多能干细胞(iPSCs)因其能够从体细胞重编程得到,并展现与胚胎干细胞类似的特性,已成为再生医学、疾病模型和药物发现等领域的重要工具。然而,iPSC的生成过程存在多重技术挑战,尤其是在细胞培养的初期阶段,需要精细操作如挑选形态良好的细胞集落并去除分化细胞。此外,传统的二维细胞培养方法不利于扩大生产规模,而三维培养系统虽提供了扩展可能,却因涉及复杂的酶解离步骤而变得时间消耗巨大。近年来,通过三维生物反应器在不需细胞分离的情况下维持iPSCs已显示出其潜力,简化了操作流程,减少了技术变异性,为未来iPSC研究及应用提供了新的方向


  • 通过在生物反应器中以球体形式直接对体细胞进行重编程,从而省去了传统二维培养及其相关步骤,如细胞集落挑选。

  • 生成的iPSCs可以在无需酶解离步骤的情况下,直接在三维条件下通过简单转移球体至新的生物反应器中进行维持和扩展,大大简化了操作过程。

  • 由于使用了紧凑型生物反应器,该方法为将来实现iPSC生成和维持的全自动化提供了可能。

  • 再生医学
    通过使用iPSCs可以开发新的细胞治疗方法,用于治疗各种疾病,如心脏病、糖尿病和神经退行性疾病。
  • 疾病模型
    ‍iPSCs能够从患者体细胞中获得,可以用来建立特定疾病的模型,从而在无需使用实际患者样本的情况下研究疾病的发展机制和进行药物测试。
  • 药物筛选和毒理学测试
    利用iPSCs可以生成特定类型的细胞(如肝细胞或心脏细胞),用于评估新药的安全性和效力,从而加速药物的开发流程。


这个方法的可重复性已经被本文作日本国立成育医疗研究中心(National Center for Child Health and Development)Hidenori Akutsu团队验证过,相关实验数据与结果发表在Regen Ther,DOI:10.1016/j.reth.2024.02.005

温馨提示:积极引用本文不仅是对作者创新技术和科研共享的最佳肯定,也是确保实验可复现性的重要方式。

Tsukamoto, M., Kawasaki, T., Umezawa, A. and Akutsu, H. (2024). Alternative Method for Obtaining Human-Induced Pluripotent Stem Cell Lines and Three-Dimensional Growth: A Simplified, Passage-Free Approach that Minimizes Labor. Bio-protocol 14(19): e5081. DOI: 10.21769/BioProtoc.5081.

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