Ultraschall Stammzell Isolatioun
Sonication ass eng héich effizient mechanesch Method fir Stammzellen aus mënschlecht Fettgewebe ze isoléieren. Déi ultraschall isoléiert stromal vaskulär Fraktioun (SVF) weist bedeitend regenerativ Potenzial fir medizinesch Uwendungen. Hielscher Ultrasonics bitt eng Rei vun direkten an indirekten Sonikatiounsoptioune fir Stammzell Ernte. Fannt den ideale Sonicator fir Äre Stammzellisolatiounsprozess!
Ultraschall Isolatioun vu Stammzellen
Aus dem mënschleche Kierper extrahéiert Fettgewebe (iwwer Liposuktioun) gëtt duerch Ultraschall behandelt fir den Tissu aus de Stammzellen an aner Wuesstumszellen ze entfernen. Dëse getrennten Deel vun Zellen ass bekannt als stromal vaskulär Fraktiounszellen (SVF).
D'Ultraschallisolatiounstechnik vu Stammzellen aus Fettgewebe baséiert eleng op dem Aarbechtsprinzip vun der Ultraschall-ofgeleet Kavitatioun, déi reng mechanesch Schéier ass. Dës Kavitatiounsschéierkräften stéieren den Fettgewebe, sou datt d'Stammzellen aus der Struktur vum Fettgewebe entlooss ginn. Ultraschall Stammzellisolatioun ass eng Enzymfräi Prozedur, déi d'Benotzung vu Kollagenase, Trypsin oder Dispase vermeit.
Fir déi extrahéiert Stammzellen, mesenchymal Stammzellen, endothelial Virgänger an aner Wuesstumszelltypen ze trennen, gëtt de sonikéierte Fettgewebe centrifugéiert.
Déi getrennte Stammzellen ginn gesammelt an analyséiert fir hir Qualitéit abegraff Zellzuel, Viabilitéit, Endotoxin a Gramm Fleck ier se direkt fir autolog Transplantatioun benotzt ginn oder an der Kryo-Späichere konservéiert ginn.
Firwat Enzymen vermeiden?
Zënter der enzymatesch Verdauung fir Stammzellisolatioun ass mat héije Käschte a méigleche Sécherheetsrisiken begleet wéi och keng Effizienz [Oberbauer et al. 2015], net-enzymatesch Isolatiounsmethoden wéi Ultraschallkavitatioun si bevorzugt. D'Ultraschall Isolatioun Schrëtt ersetzt d'enzymatesch Verdauung andeems d'Zellen an d'Zellaggregate mechanesch aus dem Fettgewebe trennen.
GDmini 2 bei UP200St-TD Transducer (200 Watt)
- Schnell
- Effikass
- reproduzéierbar
- Sécher
- Enzymfräi
- Käschten-effikass
- Steril Optiounen
Adipose-ofgeleet Stammzellen
Stammzell Ausbezuele kritt duerch Soniaction
Verëffentlecht stromal vaskulär Fraktioun Isolatiounsmethod mat Hëllef vun Ultraschallkavitatiounsausgaben an 1,67–2,24 × 107 Zellen mat enger Viabilitéit vun 97,1-98,9% [Victor, S., 2014]. Zell Erléisse vun ongeféier 2-4 Milliounen Zellen / Gramm Fettgewebe goufen duerch d'Ultraschalllyse vu reife Adipozyten an dissoziéierten Fettgewebe kritt [Bright et al., 2014].
Ultraschall preparéiert Zellen besëtzen gläich héich adipogen an osteogen Differenzéierungspotenzial, am Verglach mat enger Standard enzymatesch Isolatiounsmethod [Oberbauer et al. 2015].
Ultraschallsystemer fir Stammzellisolatioun
Fir héchst Sécherheet a bescht Qualitéit ze garantéieren, ass zouverlässeg Ultraschallausrüstung, déi präzis Kontroll iwwer d'Stammzellbehandlung erméiglecht, e Schlësselfaktor fir eng erfollegräich Behandlung vun de Patienten. Hielscher Ultrasonics bitt verschidde Méiglechkeeten fir en autologen Ultraschall Kavitatiouns-Trennungsprozess fir Stamm- an Endothel-Virgängerzellen ze isoléieren an ze ernimmen.
Direkt Sonication fir Stammzell Isolatioun
Fir de Stammzell-Isolatiounsprozess iwwer direkter Sonikatioun gëtt den Ultraschallhorn (Sonotrode, Ultraschall-Tipp / Sonde) an d'Adiposefettgewebe ënnergeet. Iwwer d'Sonotrode ginn d'Ultraschallwellen direkt an dat autologt Fett gekoppelt, sou datt d'Ultraschallkavitatioun d'Stammzellen a Stromalzellen aus dem Reschtgewebe befreit. Hielscher sonicators UP200Ht an UP 200 St mat sonotrode S26d14 sinn allgemeng benotzt Systemer fir déi autolog Stammzellbehandlung. D'stromal vaskulär Fraktioun Isolatioun duerch direkt Sonikatioun ass meeschtens gëeegent fir an Cleanroom Ariichtungen ze benotzen.
Indirekt Sonication fir Stammzell Isolatioun
Zënter Stammzellen gi fir autolog Uwendungen benotzt, ass Sterilitéit vum Prozess ganz wichteg. Dofir huet Hielscher verschidde Méiglechkeeten vun indirekter Sonikatioun entwéckelt wéi z GDmini 2, VialTweeter an aner personaliséiert Systemer. Duerch indirekt Sonikatioun ginn d'Ultraschallwellen duerch de Wandbehälter an d'Adiposegewebe gekoppelt. Déi stromal vaskulär Fraktioun (SVF) gëtt aus dem Fettgewebe dissoziéiert duerch Ultraschallkavitatioun wéi d'selwecht wéi während der direkter Sonikatioun.
En indirekten Sonikatiounsprozess bitt de Virdeel fir d'Zellen an engem zouene Behälter ënner ze veraarbecht kontaminéierte Konditiounen well de Risiko vu Kräizkontaminatioun duerch d'Aféierung vum Ultraschallhorn (Sonotrode) eliminéiert gëtt. D'Zellisolatioun gëtt an engem zouene System duerchgefouert, wat sterile Prozessbedéngungen garantéiert.
Liest méi iwwer Hielscher Sterile Sonicators!
Hielscher digital Sonicatoren kënne präzis iwwer Touch Display oder Browser Kontroll kontrolléiert ginn. Sonication Prozedure kënne virausgesat ginn iwwer den intuitive Menü. D'Ultraschall-Geräter si mat enger automatescher Dateopnam ausgestatt (all Sonikatiounsprozessdaten ginn op enger integréierter SD-Card gespäichert). Den Ultraschallkraaft-Input kann genau un den Zellisolatiounsprotokoll ugepasst ginn.
De VialTweeter Sonicator ass e sterile Homogenisator fir eenheetlech a séier steril Probe Virbereedung.
Literatur / Referenzen
- 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.
Fakten Worth Wëssen
Wat sinn Stammzellen?
Stammzellen sinn ondifferenzéiert Zellen vun engem multicellulären Organismus, deen d'Fäegkeet hunn onbestëmmt méi Zellen vun der selwechter Aart ze produzéieren. Si si charakteriséiert duerch dat bemierkenswäert Potenzial fir sech a vill verschidden Zellarten am Kierper während dem fréien Zoustand vum Liewen a Wuesstum z'entwéckelen. Déi ënnerscheedendst Feature vu Stammzellen ass hir Kapazitéit fir sech duerch Zell Divisioun ze erneieren an hir Kapazitéit fir Tissue- oder Organspezifesch Zellen mat spezielle Funktiounen ëmzewandelen. Pluripotent Stammzellen hunn d'Potenzial fir sech an eng vun den dräi Keimzellen z'ënnerscheeden: Endoderm (Bannen vum Bauch, Magen-Darmtrakt, Lunge), Mesoderm (Muskel, Knach, Blutt, urogenital), oder Ektoderm (epidermal Stoffer an Nervensystem).
An e puer Organer, wéi zum Beispill den Darm a Knueweess, trennen Stammzellen sech regelméisseg fir ze reparéieren an ze ersetzen, verschleeft oder beschiedegt Stoffer. An aneren Organer, wéi d'Bauchspaicheldrüs an d'Häerz, trennen sech Stammzellen nëmmen ënner spezielle Bedéngungen.
Mesenchymal Stromal / Stammzellen (MSC), déi e grousst Potenzial fir vill therapeutesch Uwendungen an der regenerativer an ästhetescher Medizin ubidden, ginn haaptsächlech am Knueweess fonnt, awer si kënnen aus anere Stoffer isoléiert ginn (zB Knorpel, Fett, Muskelzellen), och. Mesenchymal Stammzellen ginn als prototypesch erwuessene Stammzellen ugesinn, déi duerch hir Kapazitéit vu Selbsterneierung charakteriséiert sinn.
Stammzellfuerschung a Behandlunge gi benotzt fir Tissue an Organer fir Transplantatiounszwecker ze kultivéieren (Tissue Engineering). Aner medizinesch Felder fir d'Applikatioun vu Stammzellen kënnen an der Behandlung vu Gehirerkrankheeten (zB Parkinson an Alzheimer Krankheet), Zellmangeltherapie, Bluttkrankheeten (zB Leukämie), Gelenk- a Knorpeldegeneratioun (zB Osteoarthritis) souwéi kosmetesch Behandlungen fonnt ginn. (zB Anti-Aging Behandlungen). Am Allgemengen hunn Stammzellen eng Gréisst vun ca. 15-25 Mikron Duerchmiesser.
mesenchymal Stammzellen (MSC) si multipotent Stromalzellen, déi d'Fäegkeet hunn sech a verschidde Zellarten z'ënnerscheeden, dorënner Osteoblasten (Knachzellen), Chondrocyten (Knorpelzellen), Myozyten (Muskelzellen), an Adipozyten (Fettzellen).
Wat ass d'Stromal Vascular Fraction (SVF)?
Stromal Vascular Fraction (SVF) ass e Bestanddeel vum Lipoapirat deen iwwer Liposuktioun aus Fettgewebe am mënschleche Kierper extrahéiert ka ginn. D'Lipoaspirat besteet aus enger heterogener Mëschung aus Zellen an huet en héijen Inhalt vu Stammzellen, bekannt als adipose-ofgeleet Stammzellen (ASC oder ADSC), déi Ähnlechkeeten mat Knochenmark Stammzellen weisen, sou wéi hir Fäegkeet sech a Multilineage Zellen ze differenzéieren.
Déi heterogen Bevëlkerung vun der stromaler vaskulärer Fraktioun enthält Endothelzellen, Erythrozyten, Fibroblasten, Lymphozyten, Monozyten / Makrophagen, a Pericyten ënner anerem, souwéi eng wichteg Fraktioun vu Fett-ofgeleet Stammzellen.
Wat sinn Adipose-Ofgeleet Stromal / Stammzellen (ASC)?
Adipose-ofgeleet Stromal / Stammzellen (ASC / ADSC) befreien héich Niveaue vu bioaktive Wuesstumsfaktoren wéi Epidermal Wuesstumsfaktor (EGF), vaskulär endothelial Wuesstumsfaktor (VEGF), Basis Fibroblast Wuesstem Faktor (bFGF), Keratinocyte Wuesstem Faktor (KGF) , Plättchen ofgeleet Wuesstumsfaktor (PDGF), Hepatocyte Wuesstumsfaktor (HGF), Transforméiere Wuesstumsfaktor-Beta (TGF-β), Insulin Wuesstumsfaktor (IGF), a Gehir-ofgeleet neurotrophesche Faktor (BDNF). ACS befreit net nëmme Wuesstumsfaktoren, si secrete och Zytokine inklusiv fms-verbonne Tyrosinkinase 3 (Flt-3) Ligand, Granulocyte-Kolonie-Stimulatiounsfaktor (G-CSF), Granulocyte Makrophag-Kolonie-Stimulatiounsfaktor (GM-CSF), Makrophage. -Koloniestimuléierende Faktor (M-CSF), Interleukin (IL) wéi IL-6, IL-7, IL-8, IL-11, an IL-12, Leukämie-inhibitoresche Faktor (LIF), an Tumornekrosefaktor-alpha (TNF-α).
Wéi ginn Stammzellen extrahéiert?
Autolog erwuesse Stammzellen vu Mënschen kënnen aus de folgende Quellen extrahéiert ginn:
- Knochenmark, deen Extraktioun erfuerdert duerch d'Ernte, dat heescht d'Bohrung an de Knach.
- Fettgewebe (Lipidzellen), déi Extraktioun duerch Liposuktioun erfuerdert.
- Blutt, wat Extraktioun duerch Apherese erfuerdert, woubäi d'Blutt vum Spender duerch eng “dialyse” Maschinn wou d'Stammzellen extrahéiert ginn, während déi aner Bluttkomponenten zréck an den Spender ginn.