Ultraheli tüvirakkude isoleerimine
- Ultraheli kavitatsioon on ülitõhus mehhaaniline meetod, et isoleerida tüvirakke inimese rasvkoest.
- Ultraheli- selt isoleeritud strooma vaskulaarfraktsioon (SVF) näitab meditsiiniliste rakenduste jaoks suurt regeneratiivset potentsiaali.
- Hielscher Ultrasonics pakub erinevaid otseseid ja kaudseid ultrahelitöötlusi tüvirakkude koristamiseks.
Tüvirakkude ultraheli eraldamine
Inimese kehast ekstraheeritud rasvkoe (rasvaimu kaudu) töödeldakse ultraheliuuringuga, et eemaldada kude tüvirakkudest ja muudest kasvusrakkudest. Selline rakkude eraldatud osa on tuntud kui strooma vaskulaarfraktsioonrakud (SVF).
Rasestunud kudede tüvirakkude ultraheli isolatsioonimeetod põhineb ainult ultraheli-tekitatud kavitatsioonist, mis on mehaaniline nihketöö. Kaaviatsionaalsed nihkejõud häirivad rasvkoe nii, et tüvirakud vabastatakse rasvkoe struktuurist. Ultraheli tüvirakkude eraldamine on ensüümivaba protseduur, vältides kollagenaasi, trüpsiini või distaasi kasutamist.
Eraldatud tüvirakkude, mesenhümaalsete tüvirakkude, endoteliaalsete prekursorite ja teiste kasvurakkude tüüpide eraldamiseks tsentrifuugitakse sonikeeritud rasvkoe.
Eraldatud tüvirakud kogutakse ja analüüsitakse nende kvaliteedi, sealhulgas rakkude arvu, eluvõimelisuse, endotoksiini ja grammipigmendi suhtes, enne kui neid kasutatakse koheselt autoloogse siirdamise jaoks või säilitatakse krio-ladustamisel.
Miks vältida ensüüme?
Kuna tüvirakkude eraldamise ensümaatiline seedimine kaasneb suurte kuludega ja võimalike ohutusriskidega ning puuduliku efektiivsusega (Oberbauer et al. 2015], on eelistatud mitteensümaatilised isolatsioonimeetodid nagu ultraheli kavitatsioon. Ultraheli eraldamise etapp asendab ensümaatilist seedimist, eraldades rakud ja rakkude agregaadid mehaaniliselt rasvkoest.
GDmini2 UP200St-TD-i muunduril (200 vatti)
- kiire
- efektiivne
- Taasesitatav
- ohutu
- Ensüümivaba
- kuluefektiivne
- Steriilne valikud
Rasestumisvastased tüvirakud
Tüvirakkude tootlikkus
Avaldatud SVF isolatsioonimeetod ultraheli kavitatsiooni saagisega 1,67-2,24 × 107 rakke, mille elujõulisus on 97.1 – 98.9% [Victor, S., 2014]. Rakkude saagikus umbes 2 – 4 miljonit rakku/grammi rasvkoe saadi täiskasvanud adipotsüütide ultraheli lüüsi dissotsieeritud rasvkoes [Bright et al., 2014].
Ultraheli ettevalmistatud rakud omavad võrdselt suurt adipogeenset ja osteogeenset diferentseerumisvõimalust võrreldes standardse ensümaatilise isoleerimismeetodiga [Oberbauer et al. 2015].
Ultraheli süsteemid tüvirakkude isoleerimiseks
Kõrgeima ohutuse ja parima kvaliteedi tagamiseks on patsiendi eduka ravi seisukohast võtmetähtsusega teguriks usaldusväärsed ultraheli seadmed, mis võimaldavad täpset kontrolli tüvirakkude töötlemise üle. Hielscher Ultrasonics pakub erinevaid võimalusi autoloogse ultraheli kavitatsiooni eraldamise protsessi, et isoleerida ja korjata tüvi- ja endoteeli prekursorrakke.
Otsene ultrahelitöötlus
Tüvirakkude isoleerimisprotsess otsese ultrahelitöötluse abil on ultraheli sarvest (sonotrode, ultraheli ots / sondi) immutatud rasvkoesse rasvkoesse. Sonotrode kaudu ühendatakse ultraheli lained otseselt autoloogse rasvaga, nii et ultraheli kavitatsioon vabastab residualkudest tüvirakud ja stroomarakud. Hielscher ultraheli töötlejad Uf200 ः t ja UP200St sonotrode S26d14 on tavaliselt kasutatavad süsteemid autoloogsete tüvirakkude raviks. SVF isoleerimine otsese ultrahelitöötlusega on enamasti sobilik puhta ruumi rajatiste kasutamiseks.
Kaudne sonikatsioon
Kuna tüvirakke kasutatakse autoloogseteks rakendusteks, on protsessi steriilsus väga oluline. Seetõttu on Hielscher välja töötanud mitu kaudse ultrahelitöötluse võimalust, näiteks GDmini2, VialTweeter ja muud kohandatud süsteemid. Kaudse sonikeerimisega ühendatakse ultraheli lained läbi seinaantiklaasi rasvkoesse. Stroma vaskulaarfraktsioon (SVF) eraldatakse rasvkoest ultraheli kavitatsioonist sama otsekujuga ultraheliuuringus.
Kaudne ultrahelitöötlusprotsess pakub eelise rakkude töötlemiseks suletud anumas saastevabad tingimused kuna ristsaastumise oht ultraheli sarvest (sonotrode) sisestamisega kõrvaldatakse. Raku eraldamine viiakse läbi suletud süsteemis, mis tagab steriilsed protsessitingimused.
Hielscheri digitaalseid ultraheli seadmeid saab täpselt juhtida puuteekraani või brauseri juhtimise kaudu. Häirete protseduure saab eelseadistada intuitiivse menüü kaudu. Ultraheli seadmed on varustatud automaatse andmesalvestusega (kõik sonikeprotsesside andmed salvestatakse integreeritud SD-kaardile). Ultraheli võimsuse sisend saab täpselt reguleerida raku eraldamise protokolliga.
Kirjandus / viited
- Oberbauer, Eleni; Steffenhagen, Carolin; Wurzer, Christoph; Gabriel, Christian; Redl, Heinz; Wolbank, Susanne (2015): ensümaatiline ja mitteensüümiline isolatsioonisüsteemid rasvkoe tuletatud rakkudele: tehnika hetkeolek. Rakkude regenereerimine (2015) 4:7.
Faktid Tasub teada
tüvirakud
Tüvirakud on mitmekordse organismi mittediferentseerunud rakud, millel on võime toota sama tüüpi määramata ajaks rohkem rakke. Neid iseloomustab märkimisväärne potentsiaal areneda varase eluviisi ja kasvu ajal paljudesse erinevatesse rakutüüpidesse organismis. Tüvirakkude kõige eripärasemaks tunnuseks on nende võimekus uuendada end rakkude jagunemise ja nende võimet muuta spetsiifilisteks funktsioonideks koet- või organ-spetsiifilised rakud. Pluripotentsiaalsed tüvirakud võivad diferentseerida mistahes kolmest idurakusest: endoderm (sisemine mao vooder, seedetraktist, kopsudest), mesoderm (lihased, luu, veri, urogenitaal) või ektopermis (epidermise kuded ja närvisüsteem).
Mõnes elundis, näiteks soolestikus ja luuüdis, jagatakse tüvirakud regulaarselt kulunud või kahjustatud kudede parandamiseks ja asendamiseks. Muude elundite, nagu kõhunäärme- ja südamehaiguste korral jagatakse tüvirakud eritingimustel.
Mesenchymal stroomaalsed / tüvirakud (MSC), mis pakuvad terapeutilisi rakendusi regenereerivas ja aesteetilises meditsiinis mitmekesiste terapeutiliste rakenduste jaoks, on peamiselt leitud luuüdist, kuid neid saab eraldada teistest kudedest (nt kõhred, rasvad, lihasrakud), ka. Mesen-chimaalsed tüvirakud loetakse prototüüpseteks täiskasvanute tüvirakkudeks, mida iseloomustab nende enesetäiendamise võime.
Tüvirakkude uurimist ja töötlemist kasutatakse kudede ja elundite kasvatamiseks siirdamise eesmärgil (koetehnoloogia). Muid meditsiini valdkondi tüvirakkude kasutamisel võib leida ajuhaiguse (nt Parkinsoni tõve ja Alzheimeri tõbi), raku puuduseravi, verehaiguste (nt leukeemia), liigeste ja kõhre degeneratsiooni (nt osteoartriit) ja kosmeetilise ravi ravis (nt vananemisvastased ravimid). Üldiselt on tüvirakkude suurus umbes u. 15-25 mikromeetrit läbimõõduga.
Mesenhümaamilised tüvirakud (MSC) on multipotentsed stroomarakud, mis on võimelised eristuma mitmesuguste rakutüüpide hulka, kaasa arvatud osteoblastid (luu-rakud), kondrotsüüdid (kõhrerakud), müotsüüdid (lihasrakud) ja adipotsüüdid (rasvarakud).
Stromaalne vaskulaarne fraktsioon (SVF)
Stromaalne vaskulaarne fraktsioon (SVF) on lipoaspiraadi komponent, mida saab inimese kehas rasvkoest ekstraheerida rasvaimu abil. Lipoaspiraat koosneb heterogeensest rakkude segust ja sellel on tüvirakkude, mida nimetatakse rasvtõvestatud tüvirakkudeks (ASC või ADSC), kõrge sisaldus, mis näitavad sarnasusi luuüdi tüvirakkudega, näiteks nende võimet diferentseerida mitmefaasilisteks rakkudeks.
SVF heterogeense populatsiooni hulka kuuluvad endoteelirakud, erütrotsüüdid, fibroblastid, lümfotsüüdid, monotsüüdid / makrofaagid ja peritsüüdid, samuti oluline osa rasvhappega saadud tüvirakkudest.
Rasestumisvastased stroom / tüvirakud (ASC)
Rasestumisvastased stroom / tüvirakud (ASC / ADSC) vabastavad bioaktiivsete kasvufaktorite, nagu epidermaalse kasvufaktori (EGF), vaskulaarse endoteeli kasvufaktori (VEGF), aluselise fibroblasti kasvufaktori (bFGF), keratinotsüüdi kasvufaktori (KGF) , trombotsüütide kasvufaktor (PDGF), hepatotsüütide kasvufaktor (HGF), kasvufaktor-beeta (TGF-β) muutmine, insuliini kasvufaktor (IGF) ja aju poolt saadud neurotroofne faktor (BDNF). ACS mitte ainult vabastab kasvufaktorid, vaid nad eritavad ka tsütokiine, sealhulgas fms-ga seotud türosiinikinaasi 3 (Flt-3) ligandit, granulotsüütide kolooniat stimuleerivat faktorit (G-CSF), granulotsüütide makrofaagide kolooniat stimuleerivat faktorit (GM-CSF), makrofaagide kolooniat stimuleeriv faktor (M-CSF), interleukiin (IL) nagu IL-6, IL-7, IL-8, IL-11 ja IL-12, leukeemia inhibeeriv faktor (LIF) ja kasvaja nekroosifaktor alfa (TNF-a).
Tüvirakkude tüüpide eraldamine
Inimese autoloogseid täiskasvanud tülikarakke võib ekstraheerida järgmistest allikatest:
- Luuüdi, mis vajab ekstraheerimist saagikoristuse teel, see tähendab luu külvamiseks.
- Rasvkude (lipiidrakud), mis vajab ekstraheerimist rasvaimu.
- Veri, mis nõuab afereesi ekstraheerimist, kus doonori veri läbib a “dialüüs” masin, kus tüvirakke ekstraheeritakse, samal ajal kui teised verekomponendid tagastatakse doonorile tagasi.