अल्ट्रासोनिक स्टेम सेल अलगाव
सोनिकेशन मानव वसा ऊतक से स्टेम कोशिकाओं को अलग करने के लिए एक अत्यधिक कुशल यांत्रिक विधि है। अल्ट्रासोनिक रूप से पृथक स्ट्रोमल संवहनी अंश (एसवीएफ) चिकित्सा अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण पुनर्योजी क्षमता प्रदर्शित करता है। Hielscher Ultrasonics स्टेम सेल कटाई के लिए प्रत्यक्ष और अप्रत्यक्ष sonication विकल्प की एक श्रृंखला प्रदान करता है। अपने स्टेम सेल अलगाव प्रक्रिया के लिए आदर्श sonicator का पता लगाएं!
स्टेम सेल के अल्ट्रासोनिक अलगाव
मानव शरीर से निकाले गए वसा ऊतक (लिपोसक्शन के माध्यम से) स्टेम कोशिकाओं और अन्य विकास कोशिकाओं से ऊतक को हटाने के लिए अल्ट्रासोनिकेशन द्वारा इलाज किया जाता है। कोशिकाओं के इस अलग हिस्से को स्ट्रोमल संवहनी अंश कोशिकाओं (एसवीएफ) के रूप में जाना जाता है।
वसा ऊतक से स्टेम कोशिकाओं की अल्ट्रासोनिक अलगाव तकनीक पूरी तरह से अल्ट्रासोनिक-व्युत्पन्न गुहिकायन के कार्य सिद्धांत पर आधारित है, जो विशुद्ध रूप से यांत्रिक कतरनी है। ये कैविटेशनल कतरनी बल वसा ऊतक को बाधित करते हैं, ताकि स्टेम सेल वसा ऊतक की संरचना से मुक्त हो जाएं। अल्ट्रासोनिक स्टेम सेल अलगाव एक एंजाइम मुक्त प्रक्रिया है, जो कोलेजेन, ट्रिप्सिन या डिस्पेस के उपयोग से बचती है।
निकाले गए स्टेम कोशिकाओं, मेसेनकाइमल स्टेम सेल, एंडोथेलियल अग्रदूतों और अन्य विकास सेल प्रकारों को अलग करने के लिए, सोनिकेटेड वसा ऊतक को सेंट्रीफ्यूज किया जाता है।
अलग-अलग स्टेम कोशिकाओं को एकत्र किया जाता है और उनकी गुणवत्ता के लिए विश्लेषण किया जाता है, जिसमें सेल काउंट, व्यवहार्यता, एंडोटॉक्सिन और ग्राम दाग शामिल हैं, इससे पहले कि ऑटोलॉगस प्रत्यारोपण के लिए तुरंत उपयोग किया जाता है या क्रायो-स्टोरेज में संरक्षित किया जाता है।
एंजाइमों से क्यों बचें?
चूंकि स्टेम सेल अलगाव के लिए एंजाइमी पाचन उच्च लागत और संभावित सुरक्षा जोखिमों के साथ-साथ प्रभावकारिता की कमी के साथ होता है [Oberbauer et al. 2015], अल्ट्रासोनिक कैविटेशन जैसे गैर-एंजाइमेटिक अलगाव विधियों को प्राथमिकता दी जाती है। अल्ट्रासोनिक अलगाव कदम वसा ऊतक से यांत्रिक रूप से कोशिकाओं और सेल समुच्चय को अलग करके एंजाइमी पाचन का स्थान लेता है।
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वसा व्युत्पन्न स्टेम सेल
Soniaction द्वारा प्राप्त स्टेम सेल उपज
1.67-2.24 × 10 में अल्ट्रासोनिक कैविटेशन उपज का उपयोग करके प्रकाशित स्ट्रोमल संवहनी अंश अलगाव विधि7 97.1-98.9% की व्यवहार्यता वाली कोशिकाएं [विक्टर, एस., 2014]। लगभग 2-4 मिलियन कोशिकाओं/ग्राम वसा ऊतक की कोशिका पैदावार अलग-अलग वसा ऊतक में परिपक्व आदिपोसाइट्स के अल्ट्रासोनिक लसीका द्वारा प्राप्त की गई थी [ब्राइट एट अल।
अल्ट्रासोनिक रूप से तैयार कोशिकाओं में एक मानक एंजाइमी अलगाव विधि [Oberbauer et al. 2015] की तुलना में समान रूप से उच्च एडिपोजेनिक और ओस्टोजेनिक भेदभाव क्षमता होती है।
स्टेम सेल अलगाव के लिए अल्ट्रासोनिक सिस्टम
उच्चतम सुरक्षा और सर्वोत्तम गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए, विश्वसनीय अल्ट्रासोनिक उपकरण, जो स्टेम सेल उपचार पर सटीक नियंत्रण की अनुमति देता है, रोगियों के सफल उपचार के लिए एक महत्वपूर्ण कारक है। Hielscher Ultrasonics स्टेम और एंडोथेलियल अग्रदूत कोशिकाओं को अलग करने और फसल करने के लिए एक ऑटोलॉगस अल्ट्रासोनिक कैविटेशन पृथक्करण प्रक्रिया के लिए विभिन्न विकल्प प्रदान करता है।
स्टेम सेल अलगाव के लिए प्रत्यक्ष Sonication
प्रत्यक्ष सोनिकेशन के माध्यम से स्टेम सेल अलगाव प्रक्रिया के लिए, अल्ट्रासोनिक हॉर्न (सोनोट्रोड, अल्ट्रासोनिक टिप / जांच) वसा वसा ऊतक में डूबा हुआ है। सोनोट्रोड के माध्यम से, अल्ट्रासाउंड तरंगों को सीधे ऑटोलॉगस वसा में युग्मित किया जाता है ताकि अल्ट्रासोनिक कैविटेशन अवशिष्ट ऊतक से स्टेम कोशिकाओं और स्ट्रोमल कोशिकाओं को छोड़ दे। Hielscher sonicators यूपी200एचटी और यूपी200सेंट सोनोट्रोड S26d14 के साथ आमतौर पर ऑटोलॉगस स्टेम सेल उपचार के लिए उपयोग की जाने वाली प्रणालियां हैं। प्रत्यक्ष सोनिकेशन द्वारा स्ट्रोमल संवहनी अंश अलगाव ज्यादातर क्लीनरूम सुविधाओं में उपयोग के लिए उपयुक्त है।
स्टेम सेल अलगाव के लिए अप्रत्यक्ष Sonication
चूंकि स्टेम कोशिकाओं का उपयोग ऑटोलॉगस अनुप्रयोगों के लिए किया जाता है, इसलिए प्रक्रिया की बाँझपन बहुत महत्वपूर्ण है। इसलिए, Hielscher ने अप्रत्यक्ष sonication के कई विकल्प विकसित किए हैं जैसे कि जीडीमिनी2, वायलट्वीटर और अन्य अनुकूलित सिस्टम। अप्रत्यक्ष सोनिकेशन द्वारा, अल्ट्रासाउंड तरंगों को दीवार कंटेनर के माध्यम से वसा ऊतक में जोड़ा जाता है। स्ट्रोमल संवहनी अंश (एसवीएफ) को अल्ट्रासोनिक कैविटेशन द्वारा वसा ऊतक से अलग किया जाता है जैसे कि प्रत्यक्ष सोनिकेशन के दौरान।
एक अप्रत्यक्ष सोनीशन प्रक्रिया के तहत एक बंद पोत में कोशिकाओं को संसाधित करने का लाभ प्रदान करता है संदूषण मुक्त स्थितियां चूंकि अल्ट्रासाउंड हॉर्न (सोनोट्रोड) डालने से क्रॉस-संदूषण का खतरा समाप्त हो जाता है। सेल अलगाव एक बंद प्रणाली में किया जाता है बाँझ प्रक्रिया की स्थिति सुनिश्चित करना।
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Hielscher डिजिटल sonicators ठीक स्पर्श प्रदर्शन या ब्राउज़र नियंत्रण के माध्यम से नियंत्रित किया जा सकता है। Sonication प्रक्रियाओं सहज ज्ञान युक्त मेनू के माध्यम से पूर्व निर्धारित किया जा सकता है. अल्ट्रासोनिक डिवाइस एक स्वचालित डेटा रिकॉर्डिंग से लैस हैं (सभी सोनीशन प्रक्रिया डेटा एक एकीकृत एसडी-कार्ड पर संग्रहीत हैं)। अल्ट्रासोनिक पावर इनपुट को सेल अलगाव प्रोटोकॉल में बिल्कुल समायोजित किया जा सकता है।
VialTweeter sonicator वर्दी और तेजी से बाँझ नमूना तैयार करने के लिए एक बाँझ homogenizer है।
साहित्य/संदर्भ
- 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.
जानने के योग्य तथ्य
स्टेम सेल क्या हैं?
स्टेम सेल एक बहुकोशिकीय जीव की उदासीन कोशिकाएं हैं जो एक ही प्रकार की अनिश्चित काल तक अधिक कोशिकाओं का उत्पादन करने की क्षमता रखती हैं। उन्हें जीवन और विकास की प्रारंभिक स्थिति के दौरान शरीर में कई अलग-अलग सेल प्रकारों में विकसित होने की उल्लेखनीय क्षमता की विशेषता है। स्टेम कोशिकाओं की सबसे विशिष्ट विशेषता कोशिका विभाजन द्वारा खुद को नवीनीकृत करने की उनकी क्षमता और विशेष कार्यों के साथ ऊतक- या अंग-विशिष्ट कोशिकाओं में बदलने की उनकी क्षमता है। प्लुरिपोटेंट स्टेम कोशिकाओं में तीन रोगाणु कोशिकाओं में से किसी में अंतर करने की क्षमता होती है: एंडोडर्म (आंतरिक पेट की परत, जठरांत्र संबंधी मार्ग, फेफड़े), मेसोडर्म (मांसपेशी, हड्डी, रक्त, मूत्रजननांग), या एक्टोडर्म (एपिडर्मल ऊतक और तंत्रिका तंत्र)।
कुछ अंगों में, जैसे कि आंत और अस्थि मज्जा, स्टेम सेल नियमित रूप से खराब या क्षतिग्रस्त ऊतकों की मरम्मत और बदलने के लिए विभाजित होते हैं। अन्य अंगों में, जैसे कि अग्न्याशय और हृदय, स्टेम सेल केवल विशेष परिस्थितियों में विभाजित होते हैं।
स्टेम सेल (एमएससी), जो पुनर्योजी और सौंदर्यशास्त्र चिकित्सा में कई गुना चिकित्सीय अनुप्रयोगों के लिए एक उच्च क्षमता प्रदान करते हैं, मुख्य रूप से अस्थि मज्जा में पाए जाते हैं, लेकिन उन्हें अन्य ऊतकों (जैसे उपास्थि, वसा, मांसपेशियों की कोशिकाओं) से भी अलग किया जा सकता है। मेसेनकाइमल स्टेम सेल को प्रोटोटाइपिकल वयस्क स्टेम सेल माना जाता है जो आत्म-नवीकरण की उनकी क्षमता की विशेषता है।
स्टेम सेल अनुसंधान और उपचार प्रत्यारोपण प्रयोजनों के लिए ऊतक और अंगों की खेती करने के लिए उपयोग किया जाता है (ऊतक इंजीनियरिंग). स्टेम कोशिकाओं के आवेदन के लिए अन्य चिकित्सा क्षेत्रों मस्तिष्क रोग के उपचार में पाया जा सकता है (जैसे पार्किंसंस और अल्जाइमर रोग), सेल की कमी चिकित्सा, रक्त रोग (जैसे ल्यूकेमिया), संयुक्त और उपास्थि अध: पतन (जैसे पुराने ऑस्टियोआर्थराइटिस) के रूप में अच्छी तरह से कॉस्मेटिक उपचार (जैसे विरोधी उम्र बढ़ने उपचार). सामान्य तौर पर, स्टेम सेल का आकार लगभग 15-25 माइक्रोन व्यास का होता है।
मेसेनकाइमल स्टेम सेल (एमएससी) मल्टीपोटेंट स्ट्रोमल कोशिकाएं हैं, जिनमें ओस्टियोब्लास्ट (हड्डी की कोशिकाएं), चोंड्रोसाइट्स (उपास्थि कोशिकाएं), मायोसाइट्स (मांसपेशी कोशिकाएं), और एडिपोसाइट्स (वसा कोशिकाएं) सहित विभिन्न प्रकार के सेल प्रकारों में अंतर करने की क्षमता होती है।
स्ट्रोमल वैस्कुलर फ्रैक्शन (SVF) क्या है?
स्ट्रोमल वैस्कुलर फ्रैक्शन (एसवीएफ) लिपोएस्पिरेट का एक घटक है जिसे मानव शरीर में वसा ऊतक से लिपोसक्शन के माध्यम से निकाला जा सकता है। लिपोएस्पिरेट में कोशिकाओं का एक विषम मिश्रण होता है और इसमें स्टेम कोशिकाओं की एक उच्च सामग्री होती है, जिसे वसा-व्युत्पन्न स्टेम सेल (एएससी या एडीएससी) के रूप में जाना जाता है, जो अस्थि मज्जा स्टेम कोशिकाओं के साथ समानताएं दिखाते हैं, जैसे कि उनकी क्षमता मल्टीलिनेज कोशिकाओं में अंतर करने के लिए।
स्ट्रोमल संवहनी अंश की विषम आबादी में एंडोथेलियल कोशिकाएं, एरिथ्रोसाइट्स, फाइब्रोब्लास्ट्स, लिम्फोसाइट्स, मोनोसाइट्स / मैक्रोफेज और पेरिसाइट्स शामिल हैं, साथ ही साथ वसा-व्युत्पन्न स्टेम कोशिकाओं का एक महत्वपूर्ण अंश भी शामिल है।
एडिपोज-व्युत्पन्न स्ट्रोमल/स्टेम सेल (एएससी) क्या हैं?
एडीएससी एपिडर्मल ग्रोथ फैक्टर (ईजीएफ), वैस्कुलर एंडोथेलियल ग्रोथ फैक्टर (वीईजीएफ), बेसिक फाइब्रोब्लास्ट ग्रोथ फैक्टर (बीएफजीएफ), केराटिनोसाइट ग्रोथ फैक्टर (केजीएफ), प्लेटलेट ग्रोथ फैक्टर (पीडीजीएफ), हेपेटोसाइट ग्रोथ फैक्टर (एचजीएफ), ट्रांसफॉर्मिंग ग्रोथ फैक्टर-बीटा (टीजीएफ -β), इंसुलिन ग्रोथ फैक्टर (आईजीएफ), और मस्तिष्क-व्युत्पन्न न्यूरोट्रॉफिक फैक्टर (बीडीएनएफ) जैसे बायोएक्टिव ग्रोथ फैक्टर के उच्च स्तर को रिलीज करते हैं। एसीएस न केवल विकास कारकों को जारी करता है, वे एफएमएस से संबंधित टाइरोसिन किनेज 3 (एफएलटी -3) लिगैंड, ग्रैनुलोसाइट-कॉलोनी उत्तेजक कारक (जी-सीएसएफ), ग्रैनुलोसाइट मैक्रोफेज-कॉलोनी उत्तेजक कारक (जीएम-सीएसएफ), मैक्रोफेज-कॉलोनी उत्तेजक कारक (एम-सीएसएफ), इंटरल्यूकिन (आईएल) जैसे आईएल -6, आईएल -7, आईएल -8, आईएल -11, और आईएल -12, ल्यूकेमिया निरोधात्मक कारक (एलआईएफ), और ट्यूमर नेक्रोसिस फैक्टर-अल्फा (टीएनएफ -α)।
स्टेम सेल कैसे निकाले जाते हैं?
मनुष्यों से ऑटोलॉगस वयस्क स्टेमसेल निम्नलिखित स्रोतों से निकाले जा सकते हैं:
- अस्थि मज्जा, जिसे कटाई द्वारा निष्कर्षण की आवश्यकता होती है, अर्थात हड्डी में ड्रिलिंग।
- वसा ऊतक (लिपिड कोशिकाएं), जिन्हें लिपोसक्शन द्वारा निष्कर्षण की आवश्यकता होती है।
- रक्त, जिसे एफेरेसिस के माध्यम से निष्कर्षण की आवश्यकता होती है, जिसमें दाता से रक्त एक से गुजरता है “अपोहन” मशीन जिसमें स्टेम कोशिकाओं को निकाला जाता है जबकि अन्य रक्त घटकों को दाता को वापस कर दिया जाता है।