Υπερήχων απομόνωση βλαστικών κυττάρων
Κατεργασία με υπερήχους είναι μια εξαιρετικά αποτελεσματική μηχανική μέθοδος για την απομόνωση βλαστικών κυττάρων από ανθρώπινο λιπώδη ιστό. Το υπερηχητικά απομονωμένο στρωματικό αγγειακό κλάσμα (SVF) επιδεικνύει σημαντικό αναγεννητικό δυναμικό για ιατρικές εφαρμογές. Hielscher Υπέρηχοι παρέχει μια σειρά από άμεσες και έμμεσες επιλογές υπερήχων για τη συγκομιδή βλαστικών κυττάρων. Βρείτε τον ιδανικό υπερήχων για τη διαδικασία απομόνωσης βλαστικών κυττάρων σας!
Υπερήχων απομόνωση των βλαστικών κυττάρων
Από το ανθρώπινο σώμα εξάγεται λιπώδης ιστός (μέσω λιποαναρρόφησης) αντιμετωπίζεται με υπερήχους για την απομάκρυνση του ιστού από τα βλαστικά κύτταρα και άλλα κύτταρα ανάπτυξης. Αυτό το διαχωρισμένο τμήμα των κυττάρων είναι γνωστό ως κύτταρα στρωματικού αγγειακού κλάσματος (SVF).
Η τεχνική απομόνωσης υπερήχων βλαστικών κυττάρων από λιπώδη ιστό βασίζεται αποκλειστικά στην αρχή λειτουργίας της σπηλαίωσης που προέρχεται από υπερήχους, η οποία είναι καθαρά μηχανική διάτμηση. Αυτές οι δυνάμεις διάτμησης σπηλαίωσης διαταράσσουν τον λιπώδη ιστό, έτσι ώστε τα βλαστοκύτταρα να απελευθερώνονται από τη δομή του λιπώδους ιστού. Υπερήχων απομόνωση βλαστικών κυττάρων είναι μια διαδικασία χωρίς ένζυμο, αποφεύγοντας τη χρήση κολλαγενάσης, θρυψίνη, ή dispase.
Για να διαχωριστούν τα εκχυλισμένα βλαστοκύτταρα, τα μεσεγχυματικά βλαστοκύτταρα, οι ενδοθηλιακές πρόδρομες ουσίες και άλλοι τύποι κυττάρων ανάπτυξης, ο λιπώδης ιστός με υπερήχους φυγοκεντρείται.
Τα διαχωρισμένα βλαστοκύτταρα συλλέγονται και αναλύονται για την ποιότητά τους, συμπεριλαμβανομένου του αριθμού των κυττάρων, της βιωσιμότητας, της ενδοτοξίνης και της χρώσης gram πριν χρησιμοποιηθούν αμέσως για αυτόλογη μεταμόσχευση ή διατηρηθούν σε κρυο-αποθήκευση.
Γιατί να αποφύγετε τα ένζυμα;
Δεδομένου ότι η ενζυματική πέψη για απομόνωση βλαστικών κυττάρων συνοδεύεται από υψηλό κόστος και πιθανούς κινδύνους για την ασφάλεια, καθώς και έλλειψη αποτελεσματικότητας [Oberbauer et al. 2015], προτιμώνται μη ενζυματικές μέθοδοι απομόνωσης όπως η υπερηχητική σπηλαίωση. Το βήμα απομόνωσης υπερήχων αντικαθιστά την ενζυματική πέψη διαχωρίζοντας τα κύτταρα και τα συσσωματώματα κυττάρων μηχανικά από τον λιπώδη ιστό.
GDmini2 στο μετατροπέα UP200St-TD (200 watt)
- Ταχύς
- Αποδοτικός
- Αναπαραχθούν
- Ασφαλής
- Χωρίς ένζυμα
- Οικονομικά αποδοτική
- Αποστειρωμένες επιλογές
Βλαστοκύτταρα που προέρχονται από λιπώδη ιστό
Απόδοση βλαστικών κυττάρων που λαμβάνεται με soniaction
Δημοσιευμένη μέθοδος απομόνωσης στρωματικού αγγειακού κλάσματος χρησιμοποιώντας απόδοση σπηλαίωσης υπερήχων σε 1,67-2,24 × 107 κύτταρα με βιωσιμότητα 97,1-98,9% [Victor, S., 2014]. Κυτταρικές αποδόσεις περίπου 2-4 εκατομμυρίων κυττάρων / γραμμάριο λιπώδους ιστού ελήφθησαν με υπερηχητική λύση ώριμων λιποκυττάρων σε διαχωρισμένο λιπώδη ιστό [Bright et al., 2014].
Τα υπερηχητικά παρασκευασμένα κύτταρα διαθέτουν εξίσου υψηλό δυναμικό λιπογονικής και οστεογονικής διαφοροποίησης, σε σύγκριση με μια τυπική μέθοδο ενζυματικής απομόνωσης [Oberbauer et al. 2015].
Συστήματα υπερήχων για απομόνωση βλαστικών κυττάρων
Για να εξασφαλιστεί η υψηλότερη ασφάλεια και η καλύτερη ποιότητα, αξιόπιστος εξοπλισμός υπερήχων, ο οποίος επιτρέπει τον ακριβή έλεγχο της θεραπείας με βλαστοκύτταρα, αποτελεί βασικό παράγοντα για την επιτυχή θεραπεία των ασθενών. Hielscher Υπέρηχοι προσφέρει διάφορες επιλογές για μια αυτόλογη υπερήχων διαδικασία διαχωρισμού σπηλαίωση για την απομόνωση και τη συγκομιδή στέλεχος και ενδοθηλιακή πρόδρομα κύτταρα.
Άμεση υπερήχηση για απομόνωση βλαστικών κυττάρων
Για τη διαδικασία απομόνωσης βλαστικών κυττάρων μέσω άμεσης υπερήχων, το υπερηχητικό κέρατο (sonotrode, υπερηχητική άκρη / καθετήρας) βυθίζεται στον λιπώδη λιπώδη ιστό. Μέσω του sonotrode, τα κύματα υπερήχων συνδέονται απευθείας στο αυτόλογο λίπος, έτσι ώστε η υπερηχητική σπηλαίωση απελευθερώνει τα βλαστικά κύτταρα και τα στρωματικά κύτταρα από τον υπολειμματικό ιστό. Hielscher υπερήχων UP200Ht και UP200St με sonotrode S26d14 χρησιμοποιούνται συνήθως συστήματα για την αυτόλογη θεραπεία βλαστοκυττάρων. Η απομόνωση στρωματικού αγγειακού κλάσματος με άμεση υπερήχηση είναι ως επί το πλείστον κατάλληλη για χρήση σε εγκαταστάσεις καθαρού δωματίου.
Έμμεση υπερήχηση για απομόνωση βλαστικών κυττάρων
Δεδομένου ότι τα βλαστοκύτταρα χρησιμοποιούνται για αυτόλογες εφαρμογές, η στειρότητα της διαδικασίας είναι πολύ σημαντική. Ως εκ τούτου, Hielscher έχει αναπτύξει διάφορες επιλογές έμμεσης υπερήχων, όπως GDmini2, VialTweeter και άλλα προσαρμοσμένα συστήματα. Με έμμεση υπερήχηση, τα κύματα υπερήχων συνδέονται μέσω του δοχείου τοίχου στον λιπώδη ιστό. Το στρωματικό αγγειακό κλάσμα (SVF) διαχωρίζεται από τον λιπώδη ιστό με υπερηχητική σπηλαίωση όπως και κατά τη διάρκεια της άμεσης υπερήχων.
Μια έμμεση διαδικασία υπερήχων προσφέρει το πλεονέκτημα της επεξεργασίας των κυττάρων σε ένα κλειστό δοχείο κάτω από Συνθήκες χωρίς μόλυνση δεδομένου ότι εξαλείφεται ο κίνδυνος διασταυρούμενης μόλυνσης με την εισαγωγή του κέρατος υπερήχων (sonotrode). Η απομόνωση των κυττάρων πραγματοποιείται σε κλειστό σύστημα εξασφαλίζοντας αποστειρωμένες συνθήκες διεργασίας.
Διαβάστε περισσότερα για Hielscher Sterile Sonicators!
Hielscher ψηφιακοί υπερήχων μπορούν να ελεγχθούν με ακρίβεια μέσω οθόνης αφής ή ελέγχου προγράμματος περιήγησης. Οι διαδικασίες κατεργασίας με υπερήχους μπορούν να προρυθμιστούν μέσω του διαισθητικού μενού. Οι συσκευές υπερήχων είναι εξοπλισμένες με αυτόματη καταγραφή δεδομένων (όλα τα δεδομένα διαδικασίας υπερήχων αποθηκεύονται σε μια ενσωματωμένη κάρτα SD). Η είσοδος ισχύος υπερήχων μπορεί να ρυθμιστεί ακριβώς στο πρωτόκολλο απομόνωσης κυττάρων.
Ο υπερήχων VialTweeter είναι ένας αποστειρωμένος ομογενοποιητής για ομοιόμορφη και γρήγορη αποστειρωμένη προετοιμασία δείγματος.
Βιβλιογραφία/Αναφορές
- 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.
Γεγονότα που αξίζει να γνωρίζετε
Τι είναι τα βλαστοκύτταρα;
Τα βλαστοκύτταρα είναι αδιαφοροποίητα κύτταρα ενός πολυκύτταρου οργανισμού που έχουν την ικανότητα να παράγουν απεριόριστα περισσότερα κύτταρα του ίδιου τύπου. Χαρακτηρίζονται από την αξιοσημείωτη δυνατότητα να αναπτυχθούν σε πολλούς διαφορετικούς τύπους κυττάρων στο σώμα κατά τη διάρκεια της πρώιμης κατάστασης ζωής και ανάπτυξης. Το πιο χαρακτηριστικό γνώρισμα των βλαστικών κυττάρων είναι η ικανότητά τους να ανανεώνονται με κυτταρική διαίρεση και η ικανότητά τους να μετατρέπονται σε κύτταρα ειδικά για ιστούς ή όργανα με ειδικές λειτουργίες. Τα πολυδύναμα βλαστοκύτταρα έχουν τη δυνατότητα να διαφοροποιηθούν σε οποιοδήποτε από τα τρία γεννητικά κύτταρα: endoderm (εσωτερική επένδυση στομάχου, γαστρεντερική οδός, πνεύμονες), μεσόδερμα (μύες, οστά, αίμα, ουρογεννητικά) ή ectoderm (επιδερμικοί ιστοί και νευρικό σύστημα).
Σε ορισμένα όργανα, όπως το έντερο και ο μυελός των οστών, τα βλαστοκύτταρα διαιρούνται τακτικά για να επισκευάσουν και να αντικαταστήσουν φθαρμένους ή κατεστραμμένους ιστούς. Σε άλλα όργανα, όπως το πάγκρεας και η καρδιά, τα βλαστοκύτταρα διαιρούνται μόνο υπό ειδικές συνθήκες.
Τα μεσεγχυματικά στρωματικά/βλαστοκύτταρα (MSC), τα οποία προσφέρουν μεγάλες δυνατότητες για πολλαπλές θεραπευτικές εφαρμογές στην αναγεννητική και αισθητική ιατρική, βρίσκονται κυρίως στο μυελό των οστών, αλλά μπορούν να απομονωθούν και από άλλους ιστούς (π.χ. χόνδρο, λίπος, μυϊκά κύτταρα). Τα μεσεγχυματικά βλαστοκύτταρα θεωρούνται ως πρωτότυπα ενήλικα βλαστοκύτταρα που χαρακτηρίζονται από την ικανότητά τους για αυτοανανέωση.
Η έρευνα και οι θεραπείες βλαστικών κυττάρων χρησιμοποιούνται για την καλλιέργεια ιστών και οργάνων για σκοπούς μεταμόσχευσης (μηχανική ιστών). Άλλοι ιατρικοί τομείς για την εφαρμογή των βλαστικών κυττάρων μπορούν να βρεθούν στη θεραπεία των εγκεφαλικών παθήσεων (π.χ. νόσος του Parkinson και της νόσου Alzheimer), στη θεραπεία κυτταρικής ανεπάρκειας, στις ασθένειες του αίματος (π.χ. λευχαιμία), στον εκφυλισμό των αρθρώσεων και των χόνδρων (π.χ. οστεοαρθρίτιδα) καθώς και στις καλλυντικές θεραπείες (π.χ. θεραπείες αντιγήρανσης). Γενικά, τα βλαστοκύτταρα έχουν μέγεθος περίπου 15-25 micron σε διάμετρο.
μεσεγχυματικά βλαστοκύτταρα (MSC) είναι πολυδύναμα στρωματικά κύτταρα, τα οποία έχουν την ικανότητα να διαφοροποιούνται σε διάφορους τύπους κυττάρων, συμπεριλαμβανομένων των οστεοβλαστών (οστικά κύτταρα), των χονδροκυττάρων (κύτταρα χόνδρου), των μυοκυττάρων (μυϊκά κύτταρα) και των λιποκυττάρων (λιπώδη κύτταρα).
Τι είναι το στρωματικό αγγειακό κλάσμα (SVF);
Το στρωματικό αγγειακό κλάσμα (SVF) είναι ένα συστατικό της λιποαναρρόφησης που μπορεί να εξαχθεί μέσω λιποαναρρόφησης από λιπώδη ιστό στο ανθρώπινο σώμα. Η λιποαναρρόφηση αποτελείται από ένα ετερογενές μείγμα κυττάρων και έχει υψηλή περιεκτικότητα σε βλαστοκύτταρα, γνωστά ως βλαστοκύτταρα που προέρχονται από λιπώδη ιστό (ASC ή ADSC), τα οποία παρουσιάζουν ομοιότητες με βλαστοκύτταρα μυελού των οστών, όπως η ικανότητά τους να διαφοροποιούνται σε κύτταρα πολλαπλών γραμμών.
Ο ετερογενής πληθυσμός του στρωματικού αγγειακού κλάσματος περιλαμβάνει ενδοθηλιακά κύτταρα, ερυθροκύτταρα, ινοβλάστες, λεμφοκύτταρα, μονοκύτταρα/μακροφάγα και περικύτταρα μεταξύ άλλων, καθώς και ένα σημαντικό κλάσμα βλαστικών κυττάρων που προέρχονται από λιπώδη ιστό.
Τι είναι τα στρωματικά / βλαστικά κύτταρα που προέρχονται από λιπώδη ιστό (ASC);
Τα στρωματικά / βλαστοκύτταρα που προέρχονται από λιπώδη ιστό (ASC / ADSC) απελευθερώνουν υψηλά επίπεδα βιοδραστικών αυξητικών παραγόντων όπως ο επιδερμικός αυξητικός παράγοντας (EGF), ο αγγειακός ενδοθηλιακός αυξητικός παράγοντας (VEGF), ο βασικός αυξητικός παράγοντας ινοβλαστών (bFGF), ο αυξητικός παράγοντας κερατινοκυττάρων (KGF), ο αυξητικός παράγοντας αιμοπεταλίων (PDGF), ο αυξητικός παράγοντας ηπατοκυττάρων (HGF), ο μετασχηματιστικός αυξητικός παράγοντας-βήτα (TGF-β), ο αυξητικός παράγοντας ινσουλίνης (IGF) και ο νευροτροφικός παράγοντας που προέρχεται από τον εγκέφαλο (BDNF). Το ACS δεν απελευθερώνει μόνο αυξητικούς παράγοντες, αλλά εκκρίνει επίσης κυτοκίνες, συμπεριλαμβανομένου του συνδετήρα τυροσινικής κινάσης 3 (Flt-3) που σχετίζεται με το fms, του παράγοντα διέγερσης αποικιών κοκκιοκυττάρων (G-CSF), του παράγοντα διέγερσης αποικιών μακροφάγων κοκκιοκυττάρων (GM-CSF), του παράγοντα διέγερσης αποικιών μακροφάγων (M-CSF), της ιντερλευκίνης (IL) όπως IL-6, IL-7, IL-8, IL-11 και IL-12, του ανασταλτικού παράγοντα λευχαιμίας (LIF) και του παράγοντα νέκρωσης όγκων-άλφα (TNF-α).
Πώς εξάγονται τα βλαστοκύτταρα;
Αυτόλογα ενήλικα βλαστοκύτταρα από ανθρώπους μπορούν να εξαχθούν από τις ακόλουθες πηγές:
- Μυελός των οστών, ο οποίος απαιτεί εκχύλιση με συγκομιδή, δηλαδή διάτρηση σε οστά.
- Λιπώδης ιστός (λιπιδικά κύτταρα), ο οποίος απαιτεί εξαγωγή με λιποαναρρόφηση.
- Αίμα, το οποίο απαιτεί εκχύλιση μέσω αφαίρεσης, όπου το αίμα από τον δότη διέρχεται από ένα “αιμοκάθαρση” μηχάνημα όπου εξάγονται τα βλαστοκύτταρα ενώ τα άλλα συστατικά του αίματος επιστρέφονται πίσω στον δότη.