ღეროვანი უჯრედების ულტრაბგერითი იზოლაცია
ულტრაბგერითი დამუშავება არის მაღალეფექტური მექანიკური მეთოდი ადამიანის ცხიმოვანი ქსოვილიდან ღეროვანი უჯრედების იზოლაციისთვის. ულტრაბგერით იზოლირებული სტრომალური ვასკულარული ფრაქცია (SVF) ავლენს მნიშვნელოვან რეგენერაციულ პოტენციალს სამედიცინო გამოყენებისთვის. Hielscher Ultrasonics სთავაზობს პირდაპირი და არაპირდაპირი ულტრაბგერითი დამუშავების მრავალ ვარიანტს ღეროვანი უჯრედების მოსაპოვებლად. იპოვეთ იდეალური ულტრაბგერითი დამამუშავებელი თქვენი ღეროვანი უჯრედების იზოლაციის პროცესისთვის!
ღეროვანი უჯრედების ულტრაბგერითი იზოლაცია
ადამიანის სხეულიდან ამოღებული ცხიმოვანი ქსოვილი (ლიპოსუქციის გზით) მუშავდება ულტრაბგერით, რათა ქსოვილი მოცილდეს ღეროვან და სხვა ზრდის უჯრედებს. უჯრედების ეს გამოყოფილი ნაწილი ცნობილია როგორც სტრომალური ვასკულარული ფრაქციის უჯრედები (SVF).
ცხიმოვანი ქსოვილიდან ღეროვანი უჯრედების ულტრაბგერითი იზოლაციის ტექნიკა ეფუძნება მხოლოდ ულტრაბგერით გამოწვეული კავიტაციის მოქმედების პრინციპს, რომელიც წმინდად მექანიკურ ძვრას წარმოადგენს. ეს კავიტაციური ძვრის ძალები არღვევს ცხიმოვან ქსოვილს, რის შედეგადაც ღეროვანი უჯრედები თავისუფლდება ცხიმოვანი ქსოვილის სტრუქტურიდან. ღეროვანი უჯრედების ულტრაბგერითი იზოლაცია არის ფერმენტების გარეშე მიმდინარე პროცედურა, რომელიც გამორიცხავს კოლაგენაზის, ტრიფსინის ან დისპაზის გამოყენებას.
ამოღებული ღეროვანი უჯრედების, მეზენქიმური ღეროვანი უჯრედების, ენდოთელიური წინამორბედებისა და სხვა ზრდის უჯრედების ტიპების გამოსაყოფად, ულტრაბგერით დამუშავებული ცხიმოვანი ქსოვილი ცენტრიფუგირდება.
გამოყოფილი ღეროვანი უჯრედები გროვდება და მოწმდება მათი ხარისხი, მათ შორის უჯრედების რაოდენობა, სიცოცხლისუნარიანობა, ენდოტოქსინის შემცველობა და გრამის წესით შეღებვა, რის შემდეგაც ისინი დაუყოვნებლივ გამოიყენება აუტოლოგიური ტრანსპლანტაციისთვის ან ინახება კრიოსაცავში.
რატომ უნდა ავიცილოთ თავიდან ფერმენტები?
რადგან ღეროვანი უჯრედების იზოლაციისთვის ფერმენტულ დაშლას თან ახლავს მაღალი ხარჯები და უსაფრთხოების შესაძლო რისკები, ასევე არასაკმარისი ეფექტურობა [Oberbauer et al. 2015], უპირატესობა ენიჭება ფერმენტების გარეშე იზოლაციის მეთოდებს, როგორიცაა ულტრაბგერითი კავიტაცია. ულტრაბგერითი იზოლაციის ეტაპი ანაცვლებს ფერმენტულ დამუშავებას, რადგან უჯრედები და უჯრედული აგრეგატები მექანიკურად გამოიყოფა ცხიმოვანი ქსოვილიდან.
GDmini2 UP200St-TD ტრანსდუცერზე (200 ვატი)
- სწრაფი
- ეფექტური
- განმეორებადი შედეგებით
- უსაფრთხო
- ფერმენტების გარეშე
- ხელმისაწვდომი ფასით
- სტერილური ვარიანტები
ცხიმოვანი ქსოვილიდან მიღებული ღეროვანი უჯრედები
ულტრაბგერითი დამუშავებით მიღებული ღეროვანი უჯრედების რაოდენობა
გამოქვეყნებული სტრომალური ვასკულარული ფრაქციის იზოლაციის მეთოდი, რომელიც იყენებს ულტრაბგერით კავიტაციას, იძლევა 1,67–2,24 × 107 უჯრედს 97,1–98,9% სიცოცხლისუნარიანობით [Victor, S., 2014]. დისოცირებულ ცხიმოვან ქსოვილში მომწიფებული ადიპოციტების ულტრაბგერითი ლიზის შედეგად მიღებულია დაახლოებით 2–4 მილიონი უჯრედი თითო გრამ ცხიმოვან ქსოვილზე [Bright et al., 2014].
ულტრაბგერით მომზადებულ უჯრედებს აქვთ თანაბრად მაღალი ადიპოგენური და ოსტეოგენური დიფერენციაციის პოტენციალი, სტანდარტული ფერმენტული იზოლაციის მეთოდთან შედარებით [Oberbauer et al. 2015].
ულტრაბგერითი სისტემები ღეროვანი უჯრედების იზოლაციისთვის
უმაღლესი უსაფრთხოებისა და საუკეთესო ხარისხის უზრუნველსაყოფად, პაციენტების წარმატებული მკურნალობის გადამწყვეტი ფაქტორია საიმედო ულტრაბგერითი აღჭურვილობა, რომელიც ღეროვანი უჯრედების დამუშავების ზუსტი კონტროლის საშუალებას იძლევა. Hielscher Ultrasonics სთავაზობს სხვადასხვა ვარიანტს აუტოლოგიური ულტრაბგერითი კავიტაციური გამოყოფის პროცესისთვის, ღეროვანი და ენდოთელიური წინამორბედი უჯრედების იზოლაციისა და მოპოვების მიზნით.
პირდაპირი ულტრაბგერითი დამუშავება ღეროვანი უჯრედების იზოლაციისთვის
ღეროვანი უჯრედების პირდაპირი ულტრაბგერითი დამუშავებით იზოლაციისთვის, ულტრაბგერითი რქა (სონოტროდი, ულტრაბგერითი წვერი / ზონდი) თავსდება ცხიმოვან ქსოვილში. სონოტროდის მეშვეობით ულტრაბგერითი ტალღები პირდაპირ გადაეცემა აუტოლოგიურ ცხიმს, რის შედეგადაც ულტრაბგერითი კავიტაცია ღეროვან და სტრომალურ უჯრედებს დარჩენილი ქსოვილიდან გამოათავისუფლებს. Hielscher ულტრაბგერითი დამამუშავებლები UP200Ht და UP200St სონოტროდით S26d14 ხშირად გამოყენებული სისტემებია აუტოლოგიური ღეროვანი უჯრედების დამუშავებისთვის. სტრომალური ვასკულარული ფრაქციის პირდაპირი ულტრაბგერითი დამუშავებით იზოლაცია ძირითადად შესაფერისია სუფთა ოთახებში გამოსაყენებლად.
არაპირდაპირი ულტრაბგერითი დამუშავება ღეროვანი უჯრედების იზოლაციისთვის
რადგან ღეროვანი უჯრედები გამოიყენება აუტოლოგიური მიზნებისთვის, პროცესის სტერილურობა ძალიან მნიშვნელოვანია. ამიტომ, Hielscher-მა შეიმუშავა არაპირდაპირი ულტრაბგერითი დამუშავების რამდენიმე ვარიანტი, როგორიცაა GDmini2, VialTweeter და სხვა ინდივიდუალურად შექმნილი სისტემები. არაპირდაპირი ულტრაბგერითი დამუშავებისას, ულტრაბგერითი ტალღები კონტეინერის კედელში გადის და ცხიმოვან ქსოვილში გადადის. სტრომალური ვასკულარული ფრაქცია (SVF) ცხიმოვანი ქსოვილისგან განცალკევდება ულტრაბგერითი კავიტაციის მეშვეობით, ისევე როგორც პირდაპირი ულტრაბგერითი დამუშავებისას.
არაპირდაპირი ულტრაბგერითი დამუშავების პროცესი საშუალებას იძლევა, უჯრედები დახურულ ჭურჭელში დამუშავდეს კონტამინაციისგან თავისუფალ პირობებში რადგან ულტრაბგერითი რქის (სონოტროდის) ჩასმით გამოწვეული ჯვარედინი კონტამინაციის რისკი აღმოფხვრილია. უჯრედების იზოლაცია ხორციელდება დახურულ სისტემაში, რაც უზრუნველყოფს პროცესის სტერილურ პირობებს.
გაიგეთ მეტი Hielscher სტერილური ულტრაბგერითი დამუშავების აპარატების შესახებ!
Hielscher ციფრული ულტრაბგერითი დამუშავების აპარატები ზუსტად კონტროლდება სენსორული ეკრანის ან ბრაუზერის მეშვეობით. ულტრაბგერითი დამუშავების პროცედურები წინასწარ შეიძლება დაყენდეს ინტუიციური მენიუს მეშვეობით. ულტრაბგერითი მოწყობილობები აღჭურვილია მონაცემთა ავტომატური ჩაწერის ფუნქციით (ულტრაბგერითი დამუშავების პროცესის ყველა მონაცემი ინახება ინტეგრირებულ SD-ბარათზე). მიწოდებული ულტრაბგერითი სიმძლავრე ზუსტად შეიძლება მორგდეს უჯრედების იზოლაციის პროტოკოლს.
VialTweeter ულტრაბგერითი დამუშავების აპარატი არის სტერილური ჰომოგენიზატორი ნიმუშების ერთგვაროვანი, სწრაფი და სტერილური მომზადებისთვის.
ლიტერატურა/წყაროები
- 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.
სასარგებლო ფაქტები
რა არის ღეროვანი უჯრედები?
ღეროვანი უჯრედები არის მრავალუჯრედიანი ორგანიზმის არადიფერენცირებული უჯრედები, რომლებსაც შეუძლიათ განუსაზღვრელი რაოდენობით წარმოქმნან იმავე ტიპის ახალი უჯრედები. მათ ახასიათებთ მნიშვნელოვანი პოტენციალი, გარდაიქმნან სხეულში მრავალ სხვადასხვა ტიპის უჯრედად სიცოცხლისა და ზრდის ადრეულ ეტაპზე. ღეროვანი უჯრედების ყველაზე გამორჩეული ნიშანია უჯრედული გაყოფით თვითგანახლების უნარი და სპეციალური ფუნქციების მქონე, ქსოვილისთვის ან ორგანოსთვის სპეციფიკურ უჯრედებად გარდაქმნის უნარი. პლურიპოტენტურ ღეროვან უჯრედებს შეუძლიათ დიფერენცირდნენ სამი ჩანასახოვანი ფურცლიდან ნებისმიერის უჯრედებად: ენდოდერმის (კუჭის შიდა ლორწოვანი გარსი, საჭმლის მომნელებელი ტრაქტი, ფილტვები), მეზოდერმის (კუნთი, ძვალი, სისხლი, შარდსასქესო სისტემა) ან ექტოდერმის (ეპიდერმული ქსოვილები და ნერვული სისტემა).
ზოგიერთ ორგანოში, როგორიცაა ნაწლავი და ძვლის ტვინი, ღეროვანი უჯრედები რეგულარულად იყოფა, რათა აღადგინონ და ჩაანაცვლონ გაცვეთილი ან დაზიანებული ქსოვილები. სხვა ორგანოებში, როგორიცაა კუჭქვეშა ჯირკვალი და გული, ღეროვანი უჯრედები მხოლოდ განსაკუთრებულ პირობებში იყოფა.
მეზენქიმური სტრომალური/ღეროვანი უჯრედები (MSC), რომლებსაც რეგენერაციულ და ესთეტიკურ მედიცინაში მრავალფეროვანი თერაპიული გამოყენების მაღალი პოტენციალი აქვთ, ძირითადად გვხვდება ძვლის ტვინში, მაგრამ მათი იზოლაცია შესაძლებელია სხვა ქსოვილებიდანაც (მაგ. ხრტილი, ცხიმი, კუნთოვანი უჯრედები). მეზენქიმური ღეროვანი უჯრედები განიხილება როგორც ტიპური ზრდასრული ღეროვანი უჯრედები, რომლებიც ხასიათდება თვითგანახლების უნარით.
ღეროვანი უჯრედების კვლევა და მათზე დაფუძნებული მკურნალობა გამოიყენება ქსოვილებისა და ორგანოების გასაზრდელად ტრანსპლანტაციის მიზნით (ქსოვილოვანი ინჟინერია). ღეროვანი უჯრედების გამოყენების სხვა სამედიცინო სფეროები მოიცავს ტვინის დაავადებების მკურნალობას (მაგ. პარკინსონისა და ალცჰაიმერის დაავადებები), უჯრედული დეფიციტის თერაპიას, სისხლის დაავადებების მკურნალობას (მაგ. ლეიკემია), სახსრებისა და ხრტილის დეგენერაციის მკურნალობას (მაგ. ოსტეოართრიტი), ასევე კოსმეტიკურ მკურნალობას (მაგ. დაბერების საწინააღმდეგო პროცედურები). ზოგადად, ღეროვანი უჯრედების დიამეტრი დაახლოებით 15–25 მიკრონია.
მეზენქიმური ღეროვანი უჯრედები (MSC) არის მულტიპოტენტური სტრომალური უჯრედები, რომლებსაც შეუძლიათ დიფერენცირდნენ უჯრედების სხვადასხვა ტიპად, მათ შორის ოსტეობლასტებად (ძვლის უჯრედები), ქონდროციტებად (ხრტილის უჯრედები), მიოციტებად (კუნთოვანი უჯრედები) და ადიპოციტებად (ცხიმოვანი უჯრედები).
რა არის სტრომალური ვასკულარული ფრაქცია (SVF)?
სტრომალური ვასკულარული ფრაქცია (SVF) არის ლიპოასპირატის კომპონენტი, რომელიც ადამიანის სხეულის ცხიმოვანი ქსოვილიდან ლიპოსუქციის გზით შეიძლება გამოიყოს. ლიპოასპირატი წარმოადგენს უჯრედების ჰეტეროგენულ ნარევს და შეიცავს დიდი რაოდენობით ღეროვან უჯრედებს, რომლებიც ცნობილია როგორც ცხიმოვანი ქსოვილიდან მიღებული ღეროვანი უჯრედები (ASC ან ADSC). ისინი მსგავსებას ავლენენ ძვლის ტვინის ღეროვან უჯრედებთან, მაგალითად, სხვადასხვა უჯრედულ ხაზად დიფერენციაციის უნარით.
სტრომალური ვასკულარული ფრაქციის ჰეტეროგენული პოპულაცია სხვებთან ერთად მოიცავს ენდოთელიურ უჯრედებს, ერითროციტებს, ფიბრობლასტებს, ლიმფოციტებს, მონოციტებს/მაკროფაგებს და პერიციტებს, ასევე ცხიმოვანი ქსოვილიდან მიღებული ღეროვანი უჯრედების მნიშვნელოვან ფრაქციას.
რა არის ცხიმოვანი ქსოვილიდან მიღებული სტრომალური/ღეროვანი უჯრედები (ASC)?
ცხიმოვანი ქსოვილიდან მიღებული სტრომალური/ღეროვანი უჯრედები (ASC / ADSC) დიდი რაოდენობით გამოყოფენ ბიოაქტიურ ზრდის ფაქტორებს, როგორიცაა ეპიდერმული ზრდის ფაქტორი (EGF), სისხლძარღვთა ენდოთელური ზრდის ფაქტორი (VEGF), ფიბრობლასტების ძირითადი ზრდის ფაქტორი (bFGF), კერატინოციტების ზრდის ფაქტორი (KGF), თრომბოციტული ზრდის ფაქტორი (PDGF), ჰეპატოციტების ზრდის ფაქტორი (HGF), ტრანსფორმირებადი ზრდის ფაქტორი-ბეტა (TGF-β), ინსულინის ზრდის ფაქტორი (IGF) და ტვინიდან მიღებული ნეიროტროფული ფაქტორი (BDNF). ACS არა მხოლოდ ზრდის ფაქტორებს გამოყოფენ, არამედ ციტოკინებსაც, მათ შორის fms-თან დაკავშირებული ტიროზინკინაზა 3-ის (Flt-3) ლიგანდს, გრანულოციტების კოლონიის მასტიმულირებელ ფაქტორს (G-CSF), გრანულოციტებისა და მაკროფაგების კოლონიის მასტიმულირებელ ფაქტორს (GM-CSF), მაკროფაგების კოლონიის მასტიმულირებელ ფაქტორს (M-CSF), ინტერლეუკინებს (IL), როგორიცაა IL-6, IL-7, IL-8, IL-11 და IL-12, ლეიკემიის ინჰიბიტორულ ფაქტორს (LIF) და სიმსივნის ნეკროზის ფაქტორ-ალფას (TNF-α).
როგორ გამოიყოფა ღეროვანი უჯრედები?
ადამიანის აუტოლოგური ზრდასრული ღეროვანი უჯრედები შეიძლება გამოიყოს შემდეგი წყაროებიდან:
- ძვლის ტვინი, საიდანაც ღეროვანი უჯრედების მისაღებად საჭიროა მასალის აღება ძვლის გაბურღვის გზით.
- ცხიმოვანი ქსოვილი (ლიპიდური უჯრედები), საიდანაც ღეროვანი უჯრედების მისაღებად საჭიროა ლიპოსუქცია.
- სისხლი, საიდანაც ღეროვანი უჯრედების მისაღებად საჭიროა აფერეზი: დონორის სისხლი გადის „დიალიზის“ აპარატში, სადაც ღეროვანი უჯრედები გამოიყოფა, ხოლო სისხლის სხვა კომპონენტები დონორს უბრუნდება.