جداسازی سلول های بنیادی التراسونیک
فراصوت یک روش مکانیکی بسیار کارآمد برای جداسازی سلول های بنیادی از بافت چربی انسان است. فراصوت جدا شده استرومایی کسر عروقی (SVF) نشان می دهد پتانسیل بازسازی قابل توجهی برای کاربردهای پزشکی. Hielscher مافوق صوت فراهم می کند طیف وسیعی از گزینه های فراصوت مستقیم و غیر مستقیم برای برداشت سلول های بنیادی. پیدا کردن سونیکاتور ایده آل برای فرایند جداسازی سلول های بنیادی خود را!
جداسازی التراسونیک سلول های بنیادی
از بدن انسان بافت چربی استخراج شده (از طریق لیپوساکشن) با سونوگرافی درمان می شود تا بافت سلول های بنیادی و سایر سلول های رشد را حذف کند. این بخش جدا شده از سلول ها به عنوان سلول های کسر عروقی استرومایی (SVF) شناخته می شود.
تکنیک جداسازی اولتراسونیک سلول های بنیادی از بافت چربی تنها بر اساس اصل کار حفره مشتق شده از اولتراسونیک است که برش کاملا مکانیکی است. این نیروهای برشی حفره ای بافت چربی را مختل می کنند ، به طوری که سلول های بنیادی از ساختار بافت چربی آزاد می شوند. جداسازی سلول های بنیادی اولتراسونیک یک روش بدون آنزیم است که از استفاده از کلاژناز، تریپسین یا دیسپاز اجتناب می کند.
برای جداسازی سلول های بنیادی استخراج شده، سلول های بنیادی مزانشیمی، پیش سازهای اندوتلیال و سایر انواع سلول های رشد، بافت چربی فراصوت سانتریفیوژ می شود.
سلول های بنیادی جدا شده از نظر کیفیت شامل تعداد سلول ها، زنده مانی، اندوتوکسین و رنگ آمیزی گرم جمع آوری و تجزیه و تحلیل می شوند و سپس بلافاصله برای پیوند اتولوگ استفاده می شوند یا در انبار کرایو نگهداری می شوند.
چرا از آنزیم ها اجتناب کنیم؟
از آنجایی که هضم آنزیمی برای جداسازی سلول های بنیادی با هزینه های بالا و خطرات احتمالی ایمنی و همچنین عدم اثربخشی همراه است [Oberbauer et al. 2015]، روش های جداسازی غیر آنزیمی مانند حفره اولتراسونیک ترجیح داده می شوند. مرحله جداسازی اولتراسونیک جایگزین هضم آنزیمی با جداسازی سلول ها و سنگدانه های سلولی مکانیکی از بافت چربی.
GDmini2 در مبدل UP200St-TD (200 وات)
- سریع
- کارآمد
- قابل تکرار
- امن
- بدون آنزیم
- مقرون
- گزینه های استریل
سلول های بنیادی مشتق از چربی
بازده سلول های بنیادی به دست آمده توسط Soniaction
انتشار روش جداسازی فراکسیون عروقی استرومایی با استفاده از بازده کاویتاسیون اولتراسونیک در 1.67-2.24 × 107 سلولهایی با زنده ماندن 97.1-98.9٪ [Victor، S.، 2014]. بازده سلولی حدود 2-4 میلیون سلول در گرم بافت چربی با لیز اولتراسونیک سلولهای چربی بالغ در بافت چربی جدا شده به دست آمد [برایت و همکاران، 2014].
سلولهای آماده شده به صورت اولتراسونیک در مقایسه با یک روش استاندارد جداسازی آنزیمی دارای پتانسیل تمایز چربی و استئوژنیک به همان اندازه بالا هستند [Oberbauer و همکاران 2015].
سیستم های اولتراسونیک برای جداسازی سلول های بنیادی
برای اطمینان از بالاترین ایمنی و بهترین کیفیت، تجهیزات اولتراسونیک قابل اعتماد، که امکان کنترل دقیق درمان سلول های بنیادی را فراهم می کند، یک عامل کلیدی برای درمان موفقیت آمیز بیماران است. Hielscher مافوق صوت ارائه می دهد گزینه های مختلف برای یک فرایند جداسازی حفره اولتراسونیک اتولوگ برای جداسازی و برداشت سلول های پیش ساز ساقه و اندوتلیال.
فراصوت مستقیم برای جداسازی سلول های بنیادی
برای فرآیند جداسازی سلول های بنیادی از طریق فراصوت مستقیم، شاخ مافوق صوت (sonotrode، نوک اولتراسونیک / پروب) به بافت چربی چربی غوطه ور است. از طریق sonotrode, امواج فراصوت به طور مستقیم به چربی اتولوگ جفت به طوری که حفره اولتراسونیک آزاد سلول های بنیادی و سلول های استرومایی از بافت باقیمانده. فراصوت Hielscher تا 200 هرتز . 200 خیابان با سونوترود S26d14 سیستم های معمولا برای درمان سلول های بنیادی اتولوگ استفاده می شود. جداسازی کسر عروقی استرومایی توسط فراصوت مستقیم بیشتر برای استفاده در امکانات اتاق تمیز مناسب است.
فراصوت غیر مستقیم برای جداسازی سلول های بنیادی
از آنجایی که سلول های بنیادی برای کاربردهای اتولوگ استفاده می شوند، عقیم سازی فرآیند بسیار مهم است. از این رو, Hielscher چندین گزینه از فراصوت غیر مستقیم مانند توسعه یافته است GDmini2، VialTweeter(ویال گروهی) و سایر سیستم های سفارشی. با فراصوت غیر مستقیم، امواج فراصوت از طریق ظرف دیوار به بافت چربی جفت می شوند. کسر عروقی استرومایی (SVF) از بافت چربی توسط حفره اولتراسونیک به عنوان همان زمان در طول فراصوت مستقیم جدا می شود.
یک فرآیند فراصوت غیرمستقیم ارائه می دهد مزیت برای پردازش سلول ها در یک رگ بسته در زیر شرایط بدون آلودگی از آنجا که خطر آلودگی متقابل با قرار دادن شاخ اولتراسوند (سونوترود) از بین می رود. جداسازی سلول در یک سیستم بسته انجام می شود که شرایط فرآیند استریل را تضمین می کند.
اطلاعات بیشتر در مورد Hielscher استریل Sonicators!
فراصوت های دیجیتال Hielscher را می توان دقیقا از طریق صفحه نمایش لمسی و یا کنترل مرورگر کنترل. روش های فراصوت را می توان از طریق منوی بصری از پیش تنظیم کرد. دستگاه های مافوق صوت با ضبط خودکار داده ها مجهز شده اند (تمام داده های فرآیند فراصوت بر روی یک کارت SD یکپارچه ذخیره می شوند). ورودی برق اولتراسونیک را می توان دقیقا با پروتکل جداسازی سلول تنظیم کرد.
سونیکاتور VialTweeter یک هموژنایزر استریل برای آماده سازی نمونه استریل یکنواخت و سریع است.
ادبیات/منابع
- 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.
حقایقی که ارزش دانستن دارند
سلول های بنیادی چیست؟
سلول های بنیادی سلول های تمایز نیافته یک ارگانیسم چند سلولی هستند که توانایی تولید سلول های نامحدود بیشتری از همان نوع را دارند. آنها با پتانسیل قابل توجه برای توسعه به بسیاری از انواع سلول های مختلف در بدن در طول وضعیت اولیه زندگی و رشد مشخص می شوند. بارزترین ویژگی سلول های بنیادی، توانایی آنها در تجدید خود از طریق تقسیم سلولی و توانایی تبدیل آنها به سلول های خاص بافت یا اندام با عملکردهای خاص است. سلول های بنیادی پرتوان پتانسیل تمایز به هر یک از سه سلول زایا را دارند: آندودرم (پوشش داخلی معده، دستگاه گوارش، ریه ها)، مزودرم (عضله، استخوان، خون، ادراری تناسلی)، یا اکتودرم (بافت های اپیدرمی و سیستم عصبی).
در برخی از اندام ها، مانند روده و مغز استخوان، سلول های بنیادی به طور منظم برای ترمیم و جایگزینی بافت های فرسوده یا آسیب دیده تقسیم می شوند. در اندام های دیگر مانند لوزالمعده و قلب، سلول های بنیادی فقط تحت شرایط خاصی تقسیم می شوند.
سلول های استرومایی / بنیادی مزانشیمی (MSC)، که پتانسیل بالایی برای کاربردهای درمانی چندگانه در پزشکی احیا کننده و استاتیک دارند، عمدتا در مغز استخوان یافت می شوند، اما می توانند از بافت های دیگر (مانند غضروف، چربی، سلول های عضلانی) نیز جدا شوند. سلول های بنیادی مزانشیمی به عنوان سلول های بنیادی بالغ نمونه اولیه در نظر گرفته می شوند که با ظرفیت خود نوزایی مشخص می شوند.
تحقیقات و درمان های سلول های بنیادی برای کشت بافت و اندام ها برای اهداف پیوند (مهندسی بافت) استفاده می شود. سایر زمینه های پزشکی برای کاربرد سلول های بنیادی را می توان در درمان بیماری های مغزی (به عنوان مثال بیماری پارکینسون و آلزایمر)، درمان کمبود سلول، بیماری های خونی (به عنوان مثال سرطان خون)، دژنراسیون مفاصل و غضروف ها (به عنوان مثال استئوآرتریت) و همچنین درمان های زیبایی (به عنوان مثال درمان های ضد پیری) یافت. به طور کلی، سلول های بنیادی دارای اندازه تقریبا 15-25 میکرون قطر دارند.
سلول های بنیادی مزانشیمی (MSC) سلول های استرومایی چند توان هستند که توانایی تمایز به انواع سلول ها از جمله استئوبلاست ها (سلول های استخوانی)، سلولهای غضروفی (سلول های غضروفی)، میوسیت ها (سلول های عضلانی) و سلولهای چربی (سلول های چربی) را دارند.
کسر عروقی استرومایی (SVF) چیست؟
فراکشن عروقی استرومایی (SVF) جزئی از لیپوآسپیرات است که می تواند از طریق لیپوساکشن از بافت چربی در بدن انسان استخراج شود. لیپوآسپیرات از مخلوط ناهمگنی از سلول ها تشکیل شده است و دارای محتوای بالایی از سلول های بنیادی است که به عنوان سلول های بنیادی مشتق از چربی (ASC یا ADSC) شناخته می شوند، که شباهت هایی با سلول های بنیادی مغز استخوان نشان می دهند، مانند توانایی آنها در تمایز به سلول های چند دودهای.
جمعیت ناهمگن کسر عروقی استرومایی شامل سلولهای اندوتلیال ، گلبول های قرمز ، فیبروبلاست ها ، لنفوسیت ها ، مونوسیت ها / ماکروفاژها و پریسیت ها و غیره و همچنین بخش مهمی از سلولهای بنیادی مشتق از چربی است.
سلول های استرومایی / بنیادی مشتق شده از چربی (ASC) چیست؟
سلول های استرومایی و بنیادی مشتق از چربی (ASC/ADSC) سطوح بالایی از فاکتورهای رشد فعال زیستی مانند فاکتور رشد اپیدرمی (EGF)، فاکتور رشد اندوتلیال عروقی (VEGF)، فاکتور رشد فیبروبلاست پایه (bFGF)، فاکتور رشد کراتینوسیت (KGF)، فاکتور رشد پلاکتی (PDGF)، فاکتور رشد سلولهای کبدی (HGF)، فاکتور رشد تبدیل کننده بتا (TGF-β)، فاکتور رشد انسولین (IGF) و فاکتور نوروتروفیک مشتق از مغز (BDNF) را آزاد می کنند. ACS نه تنها فاکتورهای رشد را آزاد می کند، بلکه سیتوکین هایی از جمله لیگاند تیروزین کیناز 3 (Flt-3) مرتبط با FMS، فاکتور محرک کلونی گرانولوسیت (G-CSF)، فاکتور محرک کلنی ماکروفاژ-گرانولوسیت (GM-CSF)، فاکتور محرک کلنی ماکروفاژ (M-CSF)، اینترلوکین (IL) مانند IL-6، IL-7، IL-8، IL-11 و IL-12، فاکتور مهاری لوسمی (LIF) و فاکتور نکروز دهنده تومور آلفا (TNF-α) ترشح می کند.
سلول های بنیادی چگونه استخراج می شوند؟
سلول های بنیادی بالغ اتولوگ از انسان را می توان از منابع زیر استخراج کرد:
- مغز استخوان ، که نیاز به استخراج از طریق برداشت ، یعنی سوراخ کردن استخوان دارد.
- بافت چربی (سلول های لیپیدی) ، که نیاز به استخراج با لیپوساکشن دارد.
- خون، که نیاز به استخراج از طریق آفرزیس دارد، که در آن خون اهدا کننده از یک “دياليز” دستگاهی که در آن سلول های بنیادی استخراج می شوند در حالی که سایر اجزای خون به اهدا کننده بازگردانده می شوند.