Kök hüceyrələrin ultrasəslə təcrid edilməsi
Sonikasiya insanın piy toxumasından kök hüceyrələrin təcrid edilməsi üçün yüksək səmərəli mexaniki üsuldur. Ultrasəslə təcrid edilmiş stromal vaskulyar fraksiya (SVF) tibbi tətbiqlər üçün əhəmiyyətli regenerativ potensial nümayiş etdirir. Hielscher Ultrasonics kök hüceyrələrin toplanması üçün bir sıra birbaşa və dolayı sonikasiya variantları təqdim edir. Kök hüceyrələrin təcrid edilməsi prosesiniz üçün ideal sonikatoru tapın!
Kök hüceyrələrin ultrasəslə təcrid edilməsi
İnsan bədənindən çıxarılmış piy toxuması (liposaksiya vasitəsilə) toxumanı kök hüceyrələrdən və böyümədə iştirak edən digər hüceyrələrdən ayırmaq üçün ultrasəslə işlənir. Hüceyrələrin bu ayrılmış hissəsi stromal vaskulyar fraksiya hüceyrələri (SVF) kimi tanınır.
Piy toxumasından kök hüceyrələrin ultrasəslə təcrid edilməsi texnikası yalnız ultrasəsin yaratdığı kavitasiyanın iş prinsipinə əsaslanır; bu prinsip sırf mexaniki kəsici təsirdən ibarətdir. Bu kavitasiya mənşəli kəsici qüvvələr piy toxumasını parçalayır və nəticədə kök hüceyrələr piy toxumasının strukturundan azad olur. Kök hüceyrələrin ultrasəslə təcrid edilməsi kollagenaza, tripsin və ya dispazanın istifadəsini aradan qaldıran fermentsiz prosedurdur.
Çıxarılmış kök hüceyrələri, mezenximal kök hüceyrələri, endotel sələflərini və böyümədə iştirak edən digər hüceyrə növlərini ayırmaq üçün sonikasiyaya məruz qalmış piy toxuması sentrifuqalanır.
Ayrılmış kök hüceyrələr toplanır və dərhal autoloji transplantasiya üçün istifadə edilməzdən və ya kriogen saxlanmaya yerləşdirilməzdən əvvəl onların keyfiyyəti, o cümlədən hüceyrə sayı, canlılığı, endotoksin göstəricisi və Qram boyanması təhlil edilir.
Nə üçün fermentlərdən çəkinmək lazımdır?
Kök hüceyrələrin təcrid edilməsi üçün fermentativ parçalanma yüksək xərclər və mümkün təhlükəsizlik riskləri, eləcə də yetərsiz effektivliklə müşayiət olunduğundan [Oberbauer et al. 2015], ultrasəs kavitasiyası kimi qeyri-fermentativ təcridetmə üsullarına üstünlük verilir. Ultrasəslə təcridetmə mərhələsi hüceyrələri və hüceyrə aqreqatlarını piy toxumasından mexaniki şəkildə ayıraraq fermentativ parçalanmanı əvəz edir.
GDmini2 UP200St-TD çeviricisi (200 vatt) ilə
- Sürətli
- Səmərəli
- Təkrarlana bilən
- Təhlükəsiz
- Fermentsiz
- İqtisadi cəhətdən sərfəli
- Steril variantlar
Piy toxumasından əldə edilən kök hüceyrələr
Sonikasiya ilə əldə edilən kök hüceyrə çıxımı
Ultrasəs kavitasiyasından istifadə edən dərc olunmuş stromal vaskulyar fraksiyanın təcrid edilməsi üsulu ilə 1,67–2,24 × 107 hüceyrə əldə edilir və onların canlılığı 97,1–98,9% təşkil edir [Victor, S., 2014]. Dissosiasiya edilmiş piy toxumasındakı yetkin adipositlərin ultrasəslə lizisi vasitəsilə hər qram piy toxumasından təxminən 2–4 milyon hüceyrə əldə edilmişdir [Bright et al., 2014].
Ultrasəslə hazırlanmış hüceyrələr standart fermentativ təcridetmə üsulu ilə müqayisədə eyni dərəcədə yüksək adipogen və osteogen diferensiasiya potensialına malikdir [Oberbauer et al. 2015].
Kök hüceyrələrin təcrid edilməsi üçün ultrasəs sistemləri
Ən yüksək təhlükəsizliyi və ən yaxşı keyfiyyəti təmin etmək üçün kök hüceyrələrin emalına dəqiq nəzarət etməyə imkan verən etibarlı ultrasəs avadanlığı xəstələrin uğurlu müalicəsinin əsas amilidir. Hielscher Ultrasonics kök hüceyrələri və endotel sələf hüceyrələrini təcrid etmək və toplamaq üçün autoloji ultrasəs kavitasiyası ilə ayırma prosesinin müxtəlif variantlarını təklif edir.
Kök hüceyrələrin təcrid edilməsi üçün birbaşa sonikasiya
Birbaşa sonikasiya vasitəsilə kök hüceyrələrin təcrid edilməsi prosesində ultrasəs buynuzu (sonotrod, ultrasəs ucluğu / zondu) piy toxumasına batırılır. Sonotrod vasitəsilə ultrasəs dalğaları birbaşa autoloji piyə ötürülür və nəticədə ultrasəs kavitasiyası kök hüceyrələri və stromal hüceyrələri qalıq toxumadan azad edir. Hielscher sonikatorları UP200Ht və UP200St S26d14 sonotrodu ilə birlikdə autoloji kök hüceyrələrin emalı üçün geniş istifadə olunan sistemlərdir. Birbaşa sonikasiya ilə stromal vaskulyar fraksiyanın təcrid edilməsi əsasən təmiz otaq şəraitində istifadə üçün uyğundur.
Kök hüceyrələrin təcrid edilməsi üçün dolayı sonikasiya
Kök hüceyrələr autoloji tətbiqlər üçün istifadə edildiyindən prosesin sterilliyi çox vacibdir. Buna görə də Hielscher dolayı sonikasiya üçün bir neçə variant hazırlamışdır, məsələn, GDmini2, VialTweeter və xüsusi tələblərə uyğunlaşdırılmış digər sistemlər. Dolayı sonikasiya zamanı ultrasəs dalğaları qabın divarından keçərək piy toxumasına ötürülür. Birbaşa sonikasiya zamanı olduğu kimi, stromal vaskulyar fraksiya (SVF) ultrasəs kavitasiyası vasitəsilə piy toxumasından ayrılır.
Dolayı sonikasiya prosesi hüceyrələri qapalı qabda çirklənməsiz şəraitdə emal etmək üstünlüyünü verir, çünki ultrasəs buynuzunun (sonotrodun) daxil edilməsi nəticəsində yaranan çarpaz çirklənmə riski aradan qaldırılır. Hüceyrələrin təcrid edilməsi steril proses şəraitini təmin edən qapalı sistemdə həyata keçirilir.
Hielscher steril sonikatorları haqqında daha ətraflı oxuyun!
Hielscher rəqəmsal sonikatorları toxunma ekranı və ya brauzer vasitəsilə dəqiq idarə oluna bilər. Sonikasiya prosedurları intuitiv menyu vasitəsilə əvvəlcədən təyin edilə bilər. Ultrasəs cihazları avtomatik məlumat qeydi sistemi ilə təchiz olunmuşdur (sonikasiya prosesinin bütün məlumatları daxili SD kartda saxlanılır). Daxil edilən ultrasəs gücü hüceyrələrin təcrid edilməsi protokoluna dəqiq uyğunlaşdırıla bilər.
VialTweeter sonikatoru nümunələrin bərabər və sürətli şəkildə steril hazırlanması üçün steril homogenizatordur.
Ədəbiyyat/İstinadlar
- Oberbauer, Eleni; Steffenhagen, Carolin; Wurzer, Christoph; Gabriel, Christian; Redl, Heinz; Wolbank, Susanne (2015): Enzymatic and non-enzymatic isolation systems for adipose tissue-derived cells: current state of the art. Cell Regeneration (2015) 4:7.
- Stadlmann, J., Taubenschmid, J., Wenzel, D. et al. (2017): Comparative glycoproteomics of stem cells identifies new players in ricin toxicity. Nature 549, 2017. 538–542
- Haghjoo M., Azarbayjani M.A., Peeri M., Hosseini S.A. (2019): Effect of Training, Hyaluronic Acid, and Mesenchymal Stem Cell Therapies on Osteocalcin Gene Expression in Cartilage Tissue of Rats with Knee Osteoarthritis. Gene Cell Tissue 6, 2019.
- Zhu M., Kong D., Tian R., Pang M. , Mo M., Cheng, Y., Yang G., Cheng H.L., Lei X., Fang K., Cheng B., Wu Y. (2020): Platelet sonicates activate hair follicle stem cells and mediate enhanced hair follicle regeneration. Journal of Cellular and Molecular Medicine 24, 2020. 1786–1794.
Bilməyə dəyər faktlar
Kök hüceyrələr nədir?
Kök hüceyrələr çoxhüceyrəli orqanizmin eyni tipli daha çox hüceyrəni qeyri-məhdud şəkildə əmələ gətirmək qabiliyyətinə malik diferensiasiya etməmiş hüceyrələridir. Onlar həyatın və böyümənin erkən mərhələsində bədəndə bir çox müxtəlif hüceyrə növünə çevrilmək üçün diqqətəlayiq potensialla səciyyələnir. Kök hüceyrələrin ən fərqləndirici xüsusiyyəti hüceyrə bölünməsi vasitəsilə özlərini yeniləmək və xüsusi funksiyaları olan toxumaya və ya orqana xas hüceyrələrə çevrilmək qabiliyyətidir. Pluripotent kök hüceyrələr üç germinal hüceyrədən hər hansı birinə diferensiasiya etmək potensialına malikdir: endoderm (mədənin daxili örtüyü, mədə-bağırsaq traktı, ağciyərlər), mezoderm (əzələ, sümük, qan, sidik-cinsiyyət sistemi) və ya ektoderm (epidermal toxumalar və sinir sistemi).
Bağırsaq və sümük iliyi kimi bəzi orqanlarda kök hüceyrələr köhnəlmiş və ya zədələnmiş toxumaları bərpa etmək və əvəz etmək üçün müntəzəm olaraq bölünür. Mədəaltı vəzi və ürək kimi digər orqanlarda kök hüceyrələr yalnız xüsusi şəraitdə bölünür.
Regenerativ və estetik tibbdə müxtəlif terapevtik tətbiqlər üçün yüksək potensial təklif edən mezenximal stromal/kök hüceyrələr (MSC) əsasən sümük iliyində yerləşir, lakin digər toxumalardan da (məsələn, qığırdaq, piy, əzələ hüceyrələri) təcrid edilə bilər. Mezenximal kök hüceyrələr özünü yeniləmə qabiliyyəti ilə səciyyələnən tipik yetkin kök hüceyrələr hesab olunur.
Kök hüceyrə tədqiqatları və müalicələri transplantasiya məqsədilə toxuma və orqanların yetişdirilməsi üçün istifadə olunur (toxuma mühəndisliyi). Kök hüceyrələrin tətbiq olunduğu digər tibbi sahələrə beyin xəstəliklərinin (məsələn, Parkinson və Alzheimer xəstəlikləri) müalicəsi, hüceyrə çatışmazlığı terapiyası, qan xəstəliklərinin (məsələn, leykoz), oynaq və qığırdaq degenerasiyasının (məsələn, osteoartrit) müalicəsi, eləcə də kosmetik müalicələr (məsələn, yaşlanma əleyhinə müalicələr) daxildir. Ümumiyyətlə, kök hüceyrələrin diametri təxminən 15–25 mikrondur.
Mezenximal kök hüceyrələr (MSC) osteoblastlar (sümük hüceyrələri), xondrositlər (qığırdaq hüceyrələri), miositlər (əzələ hüceyrələri) və adipositlər (piy hüceyrələri) daxil olmaqla müxtəlif hüceyrə növlərinə diferensiasiya etmək qabiliyyətinə malik multipotent stromal hüceyrələrdir.
Stromal vaskulyar fraksiya (SVF) nədir?
Stromal vaskulyar fraksiya (SVF) insan bədənindəki piy toxumasından liposaksiya vasitəsilə çıxarıla bilən lipoaspiratın tərkib hissəsidir. Lipoaspirat hüceyrələrin heterogen qarışığından ibarətdir və tərkibində yüksək miqdarda piy toxumasından əldə edilən kök hüceyrələr (ASC və ya ADSC) vardır. Bu hüceyrələr müxtəlif hüceyrə xətlərinə diferensiasiya etmək qabiliyyəti kimi xüsusiyyətlərinə görə sümük iliyi kök hüceyrələri ilə oxşarlıq göstərir.
Stromal vaskulyar fraksiyanın heterogen hüceyrə populyasiyasına digərləri ilə yanaşı endotel hüceyrələri, eritrositlər, fibroblastlar, limfositlər, monositlər/makrofaqlar və perisitlər, eləcə də piy toxumasından əldə edilən kök hüceyrələrin əhəmiyyətli bir hissəsi daxildir.
Piy toxumasından əldə edilən stromal/kök hüceyrələr (ASC) nədir?
Piy toxumasından əldə edilən stromal/kök hüceyrələr (ASC / ADSC) epidermal böyümə faktoru (EGF), damar endotelinin böyümə faktoru (VEGF), əsas fibroblast böyümə faktoru (bFGF), keratinosit böyümə faktoru (KGF), trombosit mənşəli böyümə faktoru (PDGF), hepatosit böyümə faktoru (HGF), transformasiyaedici böyümə faktoru-beta (TGF-β), insulin böyümə faktoru (IGF) və beyin mənşəli neyrotrofik faktor (BDNF) kimi bioaktiv böyümə faktorlarını yüksək miqdarda ifraz edir. ACS yalnız böyümə faktorlarını ifraz etmir, həm də fms ilə əlaqəli tirozin kinaza 3 (Flt-3) liqandı, qranulosit koloniyalarını stimullaşdıran faktor (G-CSF), qranulosit-makrofaq koloniyalarını stimullaşdıran faktor (GM-CSF), makrofaq koloniyalarını stimullaşdıran faktor (M-CSF), IL-6, IL-7, IL-8, IL-11 və IL-12 kimi interleykinlər (IL), leykoz inhibəedici faktor (LIF) və şiş nekrozu faktoru-alfa (TNF-α) daxil olmaqla sitokinləri də ifraz edir.
Kök hüceyrələr necə çıxarılır?
İnsanlardan autoloji yetkin kök hüceyrələr aşağıdakı mənbələrdən çıxarıla bilər:
- Sümük iliyi – hüceyrələri toplamaqla, yəni sümüyü deşməklə çıxarmağı tələb edir.
- Piy toxuması (lipid hüceyrələri) – liposaksiya vasitəsilə çıxarmağı tələb edir.
- Qan – aferez vasitəsilə çıxarmağı tələb edir; bu zaman donorun qanı kök hüceyrələrin çıxarıldığı bir “dializ” aparatından keçir, digər qan komponentləri isə donora geri qaytarılır.