Ultrasone stamcelisolatie
- Ultrasone cavitatie is een zeer effectieve mechanische methode om stamcellen uit menselijk vetweefsel isoleren.
- Ultrasoon afgezonderde stromale vasculaire fractie (SVF) vertonen een hoge regeneratief potentieel voor medische toepassingen.
- Hielscher Ultrasonics biedt verschillende mogelijkheden van de directe en indirecte sonicatie voor het oogsten van stamcellen.
Ultrasone Isolatie van stamcellen
Van het menselijk lichaam onttrokken vetweefsel (via liposuctie) wordt behandeld met ultrasone trillingen aan het weefsel van de stamcellen en andere groei cellen te verwijderen. Deze afgescheiden portie cellen is bekend als stromale vasculaire fractie cellen (SVF).
De ultrasone isolatietechniek stamcellen uit vetweefsel is uitsluitend gebaseerd op het werkingsprincipe van de ultrasone cavitatie-afgeleide, die mechanische afschuiving. De cavitatie schuifkrachten verstoren vetweefsel, waardoor de stamcellen worden losgemaakt van de structuur van het vetweefsel. De ultrasone stamcelisolatie een enzym-vrije werkwijze, bij voorkeur niet met collagenase, trypsine of dispase.
De uitgepakte stamcellen, mesenchymale stamcellen, endotheliale precursoren en andere celgroei te scheiden, wordt de gesoniceerd vetweefsel gecentrifugeerd.
De afgescheiden stamcellen worden verzameld en geanalyseerd om hun kwaliteit zoals celtelling, levensvatbaarheid, endotoxine en Gramkleuring voordat onmiddellijk voor autologe transplantatie of worden bewaard in cryo-opslag.
Waarom enzymen te vermijden?
Aangezien de enzymatische vertering van stamcelisolatie gaat gepaard met hoge kosten en mogelijke veiligheidsrisico's en ontbreekt werkzaamheid [Oberbauer et al. 2015], non-enzymatische isolatiemethoden zoals ultrasone cavitatie voorkeur. De ultrasone isolatiestap vervangt de enzymatische digestie door het scheiden van de cellen en celaggregaten mechanisch uit het vetweefsel.
GDmini2 bij UP200St-TD transducer (200 watt)
- snel
- doeltreffend
- reproduceerbare
- veilig
- Enzym-vrij
- kostenefficient
- steriele Opties
Adipose afgeleide stamcellen
Stamcelopbrengst
Gepubliceerd SVF isolatiewerkwijze gebruikt ultrasone cavitatie opbrengst 1,67-2,24 x 107 cellen met een levensvatbaarheid van 97,1-98,9% [Victor, S., 2014]. De celopbrengst van ongeveer 2-4 miljoen cellen/gram vetweefsel werd verkregen door ultrasone lysis van rijpe adipocyten in gedissocieerd vetweefsel [Bright et al., 2014].
Ultrasoon bereide cellen bezitten even hoog adipogene en osteogene differentiatie potentieel, vergeleken met een standaard enzymatische isolatiewerkwijze [Oberbauer et al. 2015].
Ultrasone systemen voor stamcelisolatie
Om ervoor te zorgen hoogste veiligheid en de beste kwaliteit, betrouwbare echografische apparatuur, die zorgt voor een nauwkeurige controle over de stamcelbehandeling, is een belangrijke factor voor een succesvolle behandeling van de patiënten. Hielscher Ultrasonics biedt verschillende mogelijkheden voor autologe ultrasone cavitatie scheidingsproces te isoleren en oogsten stamcellen en endotheliale voorlopercellen.
direct sonicatie
Voor via directe ultrasoonapparaat de stamcelisolatie werkwijze wordt de ultrasone hoorn (sonotrode, ultrasone tip / probe) ondergedompeld in de adipose vetweefsel. Via de sonotrode worden de ultrasone golven rechtstreeks gekoppeld in de autologe vet, zodat de ultrasone cavitatie geeft de stamcellen en stromale cellen van het overblijvende weefsel. Hielscher ultrasone processors Uf200 ः t en UP200St met sonotrode S26d14 worden algemeen gebruikte systemen voor autologe stamcel behandeling. De SVF isoleren door directe behandeling met ultrageluid is vooral geschikt voor gebruik in cleanrooms.
indirecte sonicatie
Aangezien de stamcellen worden gebruikt voor autologe toepassingen steriliteit van het proces is zeer belangrijk. Daarom heeft Hielscher verschillende opties van de indirecte sonicatie zoals ontwikkeld GDmini2, VialTweeter en andere aangepaste systemen. Door indirecte sonicatie, worden de ultrageluidsgolven gekoppeld via de wand houder in het vetweefsel. De stromale vasculaire fractie (SVF) wordt losgemaakt van het adipose weefsel door ultrasone cavitatie hetzelfde als bij directe sonicatie.
Het indirecte sonicatie proces biedt het voordeel om de cellen in een gesloten vat te verwerken onder verontreiniging-vrije omstandigheden omdat het risico op kruisbesmetting aan door de ultrasone hoorn (sonotrode) wordt geëlimineerd. De cel isolatie wordt uitgevoerd in een gesloten systeem waarborgen steriele procesomstandigheden uitgevoerd.
digitale ultrasone apparaten Hielscher nauwkeurig kan worden bediend via touch display of browser controle. Ultrasoonbehandeling procedures kan vooraf worden ingesteld via de intuïtieve menu. De ultrasone apparaten zijn uitgerust met een automatische gegevensregistratie (sonificatie proces alle gegevens worden opgeslagen op een geïntegreerde SD-kaart). De ultrasone vermogen exact worden aangepast aan de cel isolatieprotocol.
Literatuur / Referenties
- Oberbauer, Eleni; Steffenhagen, Carolin; Wurzer, Christoph; Gabriel, Christian; Redl, Heinz; Wolbank, Susanne (2015): Enzymatische en niet-enzymatische isolatiesystemen voor vetweefsel-afgeleide cellen: huidige stand van de techniek. Celvernieuwing (2015) 4:7.
Feiten die de moeite waard zijn om te weten
stamcellen
Stamcellen zijn ongedifferentieerde cellen van een meercellig organisme die de mogelijkheid hebben om oneindig meer cellen van hetzelfde type te produceren. Ze worden gekenmerkt door het opmerkelijke potentieel om zich te ontwikkelen tot veel verschillende celtypen in het lichaam tijdens de vroege staat van leven en groei. Het meest onderscheidende kenmerk van stamcellen is hun vermogen om zichzelf te vernieuwen door celdeling en hun vermogen om te veranderen in weefsel- of orgaanspecifieke cellen met speciale functies. Pluripotente stamcellen kunnen zich differentiëren in elk van de drie kiemcellen: endoderm (inwendige maagwand, maagdarmkanaal, longen), mesoderm (spier, bot, bloed, urogenitaal) of ectoderm (epidermale weefsels en zenuwstelsel).
In sommige organen, zoals de darm en beenmerg, stamcellen regelmatig verdelen herstelling en vervanging van versleten of beschadigde weefsels. In andere organen, zoals de pancreas en het hart stamcellen alleen verdelen onder bijzondere omstandigheden.
Mesenchymale stromale / stamcellen (MSC), die een hoog potentieel voor vele therapeutische toepassingen in de regeneratieve en aestethic geneeskunde bieden, komen vooral in het beenmerg, maar ze kunnen worden geïsoleerd van andere weefsels (bijvoorbeeld kraakbeen, vet, spiercellen), te. Mesenchymale stamcellen worden beschouwd als prototypisch volwassen stamcellen die worden gekenmerkt door hun vermogen van zelf-vernieuwing.
Stamcelonderzoek en behandelingen worden gebruikt om weefsel en organen voor transplantatie doeleinden (tissue engineering) cultiveren. Andere medische toepassingen voor de toepassing van stamcellen zijn te vinden in de behandeling van hersenziekten (zoals Parkinson en Alzheimer), celdeficiëntie therapie bloedziekte (bijvoorbeeld leukemie), gezamenlijke en kraakbeen degeneratie (bijvoorbeeld osteoartritis) en cosmetische behandelingen (bijv antiverouderingsbehandelingen). In het algemeen stamcellen hebben een grootte van ca. 15-25 micron in diameter.
Mesenchymale stamcellen (MSC) zijn multipotente stromale cellen die het vermogen om te differentiëren in een verscheidenheid van celtypen, waaronder osteoblasten (botcellen), chondrocyten (kraakbeencellen), myocyten (spiercellen) hebben, en adipocyten (vetcellen).
Stromale Vasculaire Fraction (SVF)
Stromale vasculaire fractie (SVF) bestanddeel van het lipoaspirate die via liposuctie uit vetweefsel in het menselijk lichaam worden geëxtraheerd. De lipoaspirate bestaat uit een heterogeen mengsel van cellen en een hoog gehalte aan stamcellen, zogenaamde adipose afgeleide stamcellen (ASC of ADSC), die overeenkomsten met beenmergstamcellen tonen zoals hun vermogen te differentiëren tot multilijn cellen.
De heterogene populatie van SVF bevat endotheelcellen, erytrocyten, fibroblasten, lymfocyten, monocyten / macrofagen en pericyten onder meer, evenals een belangrijke fractie van adipeus afgeleide stamcellen.
Adipose afgeleide stromale / stamcellen (ASC)
Van vetweefsel afgeleide stroma / stamcellen (ASC / ADSC) geven hoge niveaus van bioactieve groeifactoren vrij, zoals epidermale groeifactor (EGF), vasculaire endotheliale groeifactor (VEGF), basische fibroblastgroeifactor (bFGF), keratinocytgroeifactor (KGF) plaatjesgerelateerde groeifactor (PDGF), hepatocyt groeifactor (HGF), transformerende groeifactor-bèta (TGF-β), insuline groeifactor (IGF) en van de hersenen afgeleide neurotrofe factor (BDNF). ACS geeft niet alleen groeifactoren vrij, ze scheiden ook cytokinen af, waaronder fms-gerelateerd tyrosinekinase 3 (Flt-3) -ligand, granulocyt-koloniestimulerende factor (G-CSF), granulocyt-macrofaag-kolonie-stimulerende factor (GM-CSF), macrofaag -colonie-stimulerende factor (M-CSF), interleukine (IL) zoals IL-6, IL-7, IL-8, IL-11 en IL-12, leukemie-remmende factor (LIF) en tumornecrosefactor-alfa (TNF-α).
Winning van Stem Cell Types
Autologe volwassen stamcellen van mensen kunnen uit de volgende bronnen worden geëxtraheerd:
- Beenmerg, waarbij extractie door oogsten, dat wil zeggen, boren in het bot vereist.
- Vetweefsel (lipide-cellen), die extractie waarbij door liposuctie.
- Bloed, waarbij extractie in aferese vereist, waarbij het bloed van de donor passeert door een “dialyse” computer waarop de stamcellen worden geëxtraheerd terwijl de andere bloedbestanddelen weer aan de donor teruggegeven.