Ցողունային բջիջների ուլտրաձայնային մեկուսացում
Ուլտրաձայնային մշակումը մարդու ճարպային հյուսվածքից ցողունային բջիջների մեկուսացման բարձր արդյունավետությամբ մեխանիկական մեթոդ է։ Ուլտրաձայնով մեկուսացված ստրոմալ անոթային ֆրակցիան (SVF) բժշկական կիրառությունների համար զգալի վերականգնողական ներուժ է ցուցաբերում։ Hielscher Ultrasonics ընկերությունն առաջարկում է ուղղակի և անուղղակի ուլտրաձայնային մշակման մի շարք տարբերակներ՝ ցողունային բջիջների հավաքման համար։ Գտե՛ք ձեր ցողունային բջիջների մեկուսացման գործընթացի համար իդեալական ուլտրաձայնային սարքը։
Ցողունային բջիջների ուլտրաձայնային մեկուսացում
Մարդու մարմնից (լիպոսակցիայի միջոցով) ստացված ճարպային հյուսվածքը մշակվում է ուլտրաձայնով՝ հյուսվածքը ցողունային բջիջներից և աճին մասնակցող այլ բջիջներից հեռացնելու համար։ Բջիջների այս առանձնացված մասը հայտնի է որպես ստրոմալ անոթային ֆրակցիայի բջիջներ (SVF)։
Ճարպային հյուսվածքից ցողունային բջիջների ուլտրաձայնային մեկուսացման տեխնիկան հիմնված է բացառապես ուլտրաձայնով առաջացող կավիտացիայի աշխատանքի սկզբունքի վրա, որն իրենից ներկայացնում է զուտ մեխանիկական սահք։ Կավիտացիոն սահքի այս ուժերը քայքայում են ճարպային հյուսվածքը, ինչի շնորհիվ ցողունային բջիջներն ազատվում են ճարպային հյուսվածքի կառուցվածքից։ Ցողունային բջիջների ուլտրաձայնային մեկուսացումն առանց ֆերմենտների ընթացակարգ է, որի դեպքում խուսափում են կոլագենազի, տրիպսինի կամ դիսպազի օգտագործումից։
Ստացված ցողունային բջիջները, մեզենքիմային ցողունային բջիջները, էնդոթելային նախորդող բջիջները և աճին մասնակցող բջիջների այլ տեսակներն առանձնացնելու համար ուլտրաձայնով մշակված ճարպային հյուսվածքը ցենտրիֆուգվում է։
Առանձնացված ցողունային բջիջները հավաքվում են, և դրանց որակը գնահատվում է՝ ներառյալ բջիջների քանակը, կենսունակությունը, էնդոտոքսինը և Գրամի մեթոդով ներկումը, որից հետո դրանք անմիջապես օգտագործվում են աուտոլոգ փոխպատվաստման համար կամ պահպանվում են կրիոպահեստում։
Ինչո՞ւ խուսափել ֆերմենտներից։
Քանի որ ցողունային բջիջների մեկուսացման նպատակով ֆերմենտային մարսումն ուղեկցվում է բարձր ծախսերով և անվտանգության հնարավոր ռիսկերով, ինչպես նաև արդյունավետության պակասով [Oberbauer et al. 2015], նախընտրելի են ոչ ֆերմենտային մեկուսացման մեթոդները, օրինակ՝ ուլտրաձայնային կավիտացիան։ Ուլտրաձայնային մեկուսացման փուլը փոխարինում է ֆերմենտային մարսմանը՝ ճարպային հյուսվածքից մեխանիկորեն առանձնացնելով բջիջներն ու բջջային ագրեգատները։
GDmini2 UP200St-TD փոխակերպիչի վրա (200 վատ)
- Արագ
- Արդյունավետ
- Վերարտադրելի
- Անվտանգ
- Առանց ֆերմենտների
- Ծախսարդյունավետ
- Ստերիլ տարբերակներ
Ճարպային հյուսվածքից ստացված ցողունային բջիջներ
Ուլտրաձայնային մշակմամբ ստացված ցողունային բջիջների ելքը
Ուլտրաձայնային կավիտացիայով ստրոմալ անոթային ֆրակցիայի մեկուսացման հրապարակված մեթոդով ստացվում է 1,67–2,24 × 107 բջիջ՝ 97,1–98,9% կենսունակությամբ [Victor, S., 2014]։ Տարանջատված ճարպային հյուսվածքում հասուն ադիպոցիտների ուլտրաձայնային լիզիսով ստացվել է մոտ 2–4 միլիոն բջիջ/գրամ ճարպային հյուսվածք ելք [Bright et al., 2014]։
Ուլտրաձայնով պատրաստված բջիջներն ունեն ադիպոգեն և օստեոգեն տարբերակման նույնքան բարձր ներուժ՝ ֆերմենտային մեկուսացման ստանդարտ մեթոդով ստացված բջիջների համեմատ [Oberbauer et al. 2015].
Ցողունային բջիջների մեկուսացման ուլտրաձայնային համակարգեր
Անվտանգության ամենաբարձր մակարդակն ու լավագույն որակն ապահովելու համար հուսալի ուլտրաձայնային սարքավորումը, որը թույլ է տալիս ճշգրիտ վերահսկել ցողունային բջիջների մշակումը, պացիենտների հաջող բուժման առանցքային գործոն է։ Hielscher Ultrasonics ընկերությունն առաջարկում է աուտոլոգ ուլտրաձայնային կավիտացիոն առանձնացման գործընթացի տարբեր տարբերակներ՝ ցողունային և էնդոթելային նախորդող բջիջները մեկուսացնելու և հավաքելու համար։
Ուղղակի ուլտրաձայնային մշակում՝ ցողունային բջիջների մեկուսացման համար
Ուղղակի ուլտրաձայնային մշակմամբ ցողունային բջիջների մեկուսացման գործընթացում ուլտրաձայնային եղջյուրը (սոնոտրոդ, ուլտրաձայնային ծայրակալ / զոնդ) ընկղմվում է ճարպային հյուսվածքի մեջ։ Սոնոտրոդի միջոցով ուլտրաձայնային ալիքներն անմիջապես հաղորդվում են աուտոլոգ ճարպի մեջ, որպեսզի ուլտրաձայնային կավիտացիան մնացորդային հյուսվածքից ազատի ցողունային և ստրոմալ բջիջները։ Hielscher արտադրության UP200Ht և UP200St ուլտրաձայնային սարքերը՝ S26d14 սոնոտրոդով, աուտոլոգ ցողունային բջիջների մշակման համար սովորաբար օգտագործվող համակարգեր են։ Ուղղակի ուլտրաձայնային մշակմամբ ստրոմալ անոթային ֆրակցիայի մեկուսացումն առավելապես հարմար է մաքուր սենյակներով հաստատություններում կիրառելու համար։
Անուղղակի ուլտրաձայնային մշակում՝ ցողունային բջիջների մեկուսացման համար
Քանի որ ցողունային բջիջներն օգտագործվում են աուտոլոգ կիրառությունների համար, գործընթացի ստերիլությունը շատ կարևոր է։ Ուստի Hielscher ընկերությունը մշակել է անուղղակի ուլտրաձայնային մշակման մի քանի տարբերակ, օրինակ՝ GDmini2, VialTweeter և անհատական պահանջներին հարմարեցված այլ համակարգեր։ Անուղղակի ուլտրաձայնային մշակման ժամանակ ուլտրաձայնային ալիքները տարայի պատի միջով փոխանցվում են ճարպային հյուսվածքին։ Ստրոմալ անոթային ֆրակցիան (SVF) ուլտրաձայնային կավիտացիայի միջոցով առանձնացվում է ճարպային հյուսվածքից այնպես, ինչպես ուղղակի ուլտրաձայնային մշակման ժամանակ։
Անուղղակի ուլտրաձայնային մշակման գործընթացն առավելություն է տալիս՝ հնարավորություն ընձեռելով բջիջները մշակել փակ անոթում՝ աղտոտումից զերծ պայմաններում, քանի որ վերացվում է ուլտրաձայնային եղջյուրի (սոնոտրոդի) ներմուծմամբ խաչաձև աղտոտման վտանգը։ Բջիջների առանձնացումն իրականացվում է փակ համակարգում՝ ապահովելով գործընթացի ստերիլ պայմաններ։
Կարդացեք ավելին Hielscher ստերիլ ուլտրաձայնային սարքերի մասին։
Hielscher թվային ուլտրաձայնային սարքերը կարելի է ճշգրիտ կառավարել սենսորային էկրանի կամ դիտարկիչի միջոցով։ Ուլտրաձայնային մշակման ընթացակարգերը կարելի է նախապես սահմանել դյուրըմբռնելի ընտրացանկի միջոցով։ Ուլտրաձայնային սարքերը հագեցած են տվյալների ավտոմատ գրանցման գործառույթով (ուլտրաձայնային մշակման գործընթացի բոլոր տվյալները պահվում են ներկառուցված SD քարտի վրա)։ Ներմուծվող ուլտրաձայնային հզորությունը կարելի է ճշգրիտ կարգավորել՝ բջիջների առանձնացման արձանագրությանը համապատասխան։
VialTweeter ուլտրաձայնային սարքը ստերիլ հոմոգենիզատոր է՝ նմուշների միատեսակ և արագ ստերիլ պատրաստման համար։
Գրականություն/Հղումներ
- 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.
Փաստեր, որոնք արժե իմանալ
Ի՞նչ են ցողունային բջիջները։
Ցողունային բջիջները բազմաբջիջ օրգանիզմի չտարբերակված բջիջներ են, որոնք ունակ են անսահմանափակ կերպով առաջացնելու նույն տեսակի նոր բջիջներ։ Դրանք բնութագրվում են կյանքի և աճի վաղ փուլում օրգանիզմի բազմաթիվ տարբեր տեսակի բջիջների վերածվելու ուշագրավ ներուժով։ Ցողունային բջիջների ամենահատկանշական առանձնահատկություններն են բջջային բաժանման միջոցով ինքնավերականգնվելու և հատուկ գործառույթներով օժտված՝ հյուսվածքին կամ օրգանին բնորոշ բջիջների վերածվելու ունակությունները։ Պլյուրիպոտենտ ցողունային բջիջներն ունեն երեք սեռական բջիջներից ցանկացածի տարբերակվելու ներուժ՝ էնդոդերմ (ստամոքսի ներքին լորձաթաղանթ, ստամոքսաղիքային ուղի, թոքեր), մեզոդերմ (մկան, ոսկոր, արյուն, միզասեռական) կամ էկտոդերմ (էպիդերմային հյուսվածքներ և նյարդային համակարգ)։
Որոշ օրգաններում, օրինակ՝ աղիքներում և ոսկրածուծում, ցողունային բջիջները կանոնավոր կերպով բաժանվում են՝ վերականգնելու և փոխարինելու մաշված կամ վնասված հյուսվածքները։ Այլ օրգաններում, օրինակ՝ ենթաստամոքսային գեղձում և սրտում, ցողունային բջիջները բաժանվում են միայն հատուկ պայմաններում։
Մեզենքիմային ստրոմալ/ցողունային բջիջները (MSC), որոնք վերականգնողական և էսթետիկ բժշկության մեջ բազմատեսակ բուժական կիրառությունների մեծ ներուժ ունեն, հիմնականում հանդիպում են ոսկրածուծում, սակայն դրանք կարելի է առանձնացնել նաև այլ հյուսվածքներից (օրինակ՝ աճառից, ճարպից, մկանային բջիջներից)։ Մեզենքիմային ցողունային բջիջները համարվում են չափահաս օրգանիզմի ցողունային բջիջների տիպական օրինակներ, որոնք բնութագրվում են ինքնավերականգնման ունակությամբ։
Ցողունային բջիջների հետազոտությունն ու դրանցով բուժումն օգտագործվում են փոխպատվաստման նպատակով հյուսվածքներ և օրգաններ աճեցնելու համար (հյուսվածքային ճարտարագիտություն)։ Ցողունային բջիջների կիրառման այլ բժշկական ոլորտներից են գլխուղեղի հիվանդությունների (օրինակ՝ Պարկինսոնի և Ալցհայմերի հիվանդությունների) բուժումը, բջջային անբավարարության թերապիան, արյան հիվանդությունների (օրինակ՝ լեյկեմիայի), հոդերի և աճառի դեգեներացիայի (օրինակ՝ օստեոարթրիտի) բուժումը, ինչպես նաև կոսմետիկ միջամտությունները (օրինակ՝ ծերացման դեմ ուղղված միջամտությունները)։ Ընդհանուր առմամբ, ցողունային բջիջների տրամագիծը մոտավորապես 15–25 միկրոն է։
Մեզենքիմային ցողունային բջիջները (MSC) մուլտիպոտենտ ստրոմալ բջիջներ են, որոնք ունակ են տարբերակվելու բջիջների տարբեր տեսակների, այդ թվում՝ օստեոբլաստների (ոսկրային բջիջների), խոնդրոցիտների (աճառային բջիջների), միոցիտների (մկանային բջիջների) և ադիպոցիտների (ճարպային բջիջների)։
Ի՞նչ է ստրոմալ անոթային ֆրակցիան (SVF)։
Ստրոմալ-անոթային ֆրակցիան (SVF) լիպոասպիրատի բաղադրիչ է, որը կարելի է լիպոսակցիայի միջոցով ստանալ մարդու մարմնի ճարպային հյուսվածքից։ Լիպոասպիրատը կազմված է բջիջների տարասեռ խառնուրդից և պարունակում է մեծ քանակությամբ ցողունային բջիջներ, որոնք հայտնի են որպես ճարպային հյուսվածքից ստացված ցողունային բջիջներ (ASC կամ ADSC)։ Դրանք նմանություններ ունեն ոսկրածուծի ցողունային բջիջների հետ, օրինակ՝ տարբեր բջջային գծերի բջիջների տարբերակվելու ունակությամբ։
Ստրոմալ-անոթային ֆրակցիայի տարասեռ բջջային պոպուլյացիան, ի թիվս այլոց, ներառում է էնդոթելային բջիջներ, էրիթրոցիտներ, ֆիբրոբլաստներ, լիմֆոցիտներ, մոնոցիտներ/մակրոֆագեր և պերիցիտներ, ինչպես նաև ճարպային հյուսվածքից ստացված ցողունային բջիջների զգալի բաժին։
Ի՞նչ են ճարպային հյուսվածքից ստացված ստրոմալ/ցողունային բջիջները (ASC)։
Ճարպային հյուսվածքից ստացված ստրոմալ/ցողունային բջիջները (ASC / ADSC) արտազատում են մեծ քանակությամբ կենսաակտիվ աճի գործոններ, ինչպիսիք են էպիդերմալ աճի գործոնը (EGF), անոթային էնդոթելի աճի գործոնը (VEGF), ֆիբրոբլաստների աճի հիմնային գործոնը (bFGF), կերատինոցիտների աճի գործոնը (KGF), թրոմբոցիտներից ստացված աճի գործոնը (PDGF), հեպատոցիտների աճի գործոնը (HGF), տրանսֆորմացնող աճի բետա գործոնը (TGF-β), ինսուլինի աճի գործոնը (IGF) և ուղեղից ստացված նեյրոտրոֆիկ գործոնը (BDNF)։ ACS բջիջները ոչ միայն արտազատում են աճի գործոններ, այլև սեկրեցում են ցիտոկիններ, այդ թվում՝ fms-ին առնչվող թիրոզինկինազ 3-ի (Flt-3) լիգանդը, գրանուլոցիտների գաղութախթանիչ գործոնը (G-CSF), գրանուլոցիտների և մակրոֆագերի գաղութախթանիչ գործոնը (GM-CSF), մակրոֆագերի գաղութախթանիչ գործոնը (M-CSF), ինտերլեյկիններ (IL), ինչպիսիք են IL-6, IL-7, IL-8, IL-11 և IL-12, լեյկեմիան արգելակող գործոնը (LIF) և ուռուցքի նեկրոզի ալֆա գործոնը (TNF-α)։
Ինչպե՞ս են ստանում ցողունային բջիջները։
Մարդու աուտոլոգ հասուն ցողունային բջիջները կարելի է ստանալ հետևյալ աղբյուրներից՝
- Ոսկրածուծ, որից բջիջները ստանալու համար անհրաժեշտ է հավաքում, այսինքն՝ ոսկրի հորատում։
- Ճարպային հյուսվածք (լիպիդային բջիջներ), որից բջիջները ստանալու համար անհրաժեշտ է լիպոսակցիա։
- Արյուն, որից բջիջները ստանալու համար անհրաժեշտ է աֆերեզ, որի ընթացքում դոնորի արյունն անցնում է «դիալիզի» սարքով, որտեղ առանձնացվում են ցողունային բջիջները, իսկ արյան մյուս բաղադրիչները վերադարձվում են դոնորին։