Ultrazvukový kmeňových buniek izolácie
- Ultrazvukový kavitácie je vysoko efektívna mechanická metóda izolovať kmeňové bunky z ľudského tukového tkaniva.
- Ultrasonicky izolované stromálna cievna frakcia (SVF) vykazujú vysoký regeneračný potenciál pre lekárske aplikácie.
- Hielscher Ultrasonics ponúka rôzne možnosti priameho a nepriameho ultrazvukom pre zber kmeňových buniek.
Ultrazvukový izolácia kmeňových buniek
Z ľudského tela extrahované tukového tkaniva (cez Liposukcia) je liečená ultrazvukom odstrániť tkanivo z kmeňových buniek a ďalších rastových buniek. Táto oddelená časť buniek je známa ako stromálne cievne frakcie buniek (SVF).
Ultrazvukový izolácia technika kmeňových buniek z tukového tkaniva je založená výhradne na pracovný princíp Ultrazvukový-odvodené kavitácie, čo je mechanické šmyku. Cavitational šmykovej sily narušiť tukového tkaniva, tak, že kmeňové bunky sú uvoľnené zo štruktúry tukového tkaniva. Ultrazvukový kmeňových buniek izolácia je enzým-Voľný postup, vyhnúť sa použitiu collagenase, trypsin, alebo dispase.
Na oddelenie extrahovaných kmeňových buniek, mezenchymálnych kmeňových buniek, endoteliálnych prekurzorov a iných typov rastových buniek sa odstredí sonicated tukového tkaniva.
Separované kmeňové bunky sa zhromažďujú a analyzujú pre ich kvalitu vrátane počtu buniek, životaschopnosti, endotoxínu a gram škvrna pred použitím okamžite na autológnu transplantáciu alebo sú zachované v Cryo-Storage.
Prečo sa vyhnúť enzýmy?
Keďže enzymatické trávenie izolácie kmeňových buniek sprevádza vysoké náklady a možné bezpečnostné riziká, ako aj chýbajúcu účinnosť [Oberbauer et al. 2015], uprednostňujú sa metódy neenzymatickej izolácie, ako sú ultrazvukové Kavitácia. Ultrazvukový izolácia krok nahrádza enzymatické trávenie tým, že oddeľuje bunky a bunkové agregáty mechanicky z tukového tkaniva.
GDmini2 na prevodníka UP200St-TD (200 wattov)
- Rýchle
- Efektívne
- Reprodukovateľné
- trezor
- Bez enzýmu
- Nákladovo efektívne
- Sterilné možnosti
Kmeňové bunky odvodené od tukového tkaniva
Výťažnosť kmeňových buniek
Publikovaná metóda izolácie SVF pomocou ultrazvukového kavitácie výnos v 1,67 – 2.24 × 107 bunky s životaschopnosť 97.1 – 98.9% [Victor, S., 2014]. Bunkové výnosy asi 2 – 4 milióny buniek/gram tukového tkaniva boli získané Ultrazvukový lýzy zrelých adipocytov v disociated tukového tkaniva [Bright et al., 2014].
Rozpúšťadle pripravené bunky majú rovnako vysoký adipogénne a osteogénny diferenciačný potenciál, v porovnaní so štandardnou enzymatickou metódou izolácie [Oberbauer et al. 2015].
Ultrazvukové systémy pre izoláciu kmeňových buniek
Pre zaistenie najvyššej bezpečnosti a najlepšej kvality, spoľahlivé ultrazvukové zariadenia, ktoré umožňuje presnú kontrolu nad liečbou kmeňových buniek, je kľúčovým faktorom pre úspešnú liečbu pacientov. Hielscher Ultrasonics ponúka rôzne možnosti pre autológne ultrazvukové kavitácie Separačný proces izolovať a zber kmeňových a endoteliálnych prekurzorov buniek.
Priama ultrazvukom
Pre proces izolácie kmeňových buniek prostredníctvom priamej ultrazvukom, ultrazvukový roh (sonotrode, Ultrazvukový tip/sonda) je ponorený do tukového tuku tkaniva. Cez sonotrode, ultrazvukové vlny sú spojené priamo do autológneho tuku tak, že Ultrazvukový kavitácie uvoľňuje kmeňové bunky a stromálne bunky zo zvyškového tkaniva. Hielscher ultrazvukové procesory UP200Ht a UP200St s sonotrode S26d14 sú bežne používané systémy pre autológnej kmeňových buniek liečby. Izolácia SVF priamou sonikáciou je väčšinou vhodná na použitie v zariadeniach na čistenie čistých priestorov.
nepriame ultrazvukom
Keďže kmeňové bunky sa používajú na autológne aplikácie, sterilita procesu je veľmi dôležitá. Preto Hielscher vyvinula niekoľko možností nepriamej ultrazvukom, ako je GDmini2, VialTweeter a ďalšie prispôsobené systémy. Nepriamo ultrazvukom, ultrazvukové vlny sú spojené cez stenu kontajnera do tukového tkaniva. Stromálna cievna frakcia (SVF) je oddeliť z tukového tkaniva Ultrazvukový kavitácie rovnako ako pri priamej ultrazvukom.
Nepriamy proces ultrazvukom ponúka výhodu spracovať bunky v uzavretom plavidle pod podmienky bez kontaminácie pretože riziko krížovej kontaminácie vložením ultrazvukového rohu (sonotrode) je eliminovaný. Izolácia buniek sa vykonáva v uzavretom systéme, ktorý zaisťuje sterilné procesné podmienky.
Hielscher digitálne Ultrazvukové prístroje možno presne ovládať pomocou dotykového displeja alebo ovládanie prehliadača. Ultrazvukom postupy môžu byť prednastavené cez intuitívne menu. Ultrazvukové prístroje sú vybavené automatickým zaznamenávaním údajov (všetky údaje o sonikácii sú uložené na integrovanej SD karte). Ultrazvukový napájací vstup môže byť presne nastavený na bunkovú izoláciu protokolu.
Literatúra / Referencie
- Oberbauer, Eleni; Steffenhagen, Carolin; Wurzer, Christoph; Gabriel, kresťan; Redl, Heinz; Wolbank, Susanne (2015): enzymatické a neenzymatické izolačné systémy pre bunky pochádzajúce z tukového tkaniva: súčasný stav techniky. Regenerácia buniek (2015) 4:7.
Fakty stojí za to vedieť
kmeňových buniek
Kmeňové bunky sú nediferencované bunky viacbunkového organizmu, ktoré majú schopnosť produkovať neobmedzene viac buniek rovnakého typu. Vyznačujú sa pozoruhodným potenciálom vyvinúť do mnohých rôznych typov buniek v tele počas skorého stavu života a rastu. Najcharakteristickou črtou kmeňových buniek je ich schopnosť obnovovať sa bunkovou divíziou a ich schopnosťou premeniť sa na bunky špecifické pre tkanivá alebo organ so špeciálnymi funkciami. Pluripotentné kmeňové bunky majú potenciál rozlišovať do niektorého z troch zárodočných buniek: endoderm (vnútorná žalúdočná podšívka, gastrointestinálny trakt, pľúca), mesoderm (sval, kosť, krv, urogenitálny), alebo ekttoderm (epidermálne tkanivá a nervový systém).
V niektorých orgánoch, ako sú črevá a kostnej drene, kmeňové bunky pravidelne rozdeľujú na opravu a nahradiť opotrebované alebo poškodené tkanivá. V iných orgánoch, ako je pankreas a srdce, kmeňové bunky len deliť za zvláštnych podmienok.
Mezenchymální stromálne/kmeňové bunky (MSC), ktoré ponúkajú vysoký potenciál pre rozmanité terapeutické aplikácie v regeneratívnej a aestetikovej medicíne, sa vyskytujú hlavne v kostnej dreni, ale môžu byť izolované od iných tkanív (napr. chrupavka, tuk, svalové bunky), Príliš. Mezenchymální kmeňové bunky sú považované za prototypické dospelé kmeňové bunky, ktoré sa vyznačujú ich schopnosťou self-obnovenie.
Výskum kmeňových buniek a ošetrenie sa používajú na kultiváciu tkanív a orgánov na účely transplantácie (tkanivové inžinierstvo). Iné zdravotnícke oblasti na aplikáciu kmeňových buniek sa nachádzajú v liečbe ochorenia mozgu (napr. Parkinsonova a Alzheimerova choroba), terapia nedostatkom buniek, ochorenie krvi (napr. leukémia), degenerácia kĺbov a chrupavky (napr. osteoartróza) ako kozmetické procedúry (napr. Anti-Aging ošetrenie). Vo všeobecnosti majú kmeňové bunky veľkosť približne 15-25 mikrónov v priemere.
Mezenchymálne kmeňové bunky (MSC) sú multipotentné stromálne bunky, ktoré majú schopnosť rozlišovať do rôznych typov buniek, vrátane osteoblastov (kostných buniek), chondrocytov (bunky chrupavky), myocytov (svalových buniek) a adipocytov (tukových buniek).
Stromálna cievna frakcia (SVF)
Stromálna cievna frakcia (SVF) je zložka lipoaspirátu, ktorá sa môže extrahovať cez liposukciu z tukového tkaniva v ľudskom tele. Lipoaspirát spočíva v heterogénnej zmesi buniek a má vysoký obsah kmeňových buniek, známych ako kmeňové bunky pochádzajúce z tukového tkaniva (ASC alebo ADSC), ktoré vykazujú podobnosti s kmeňovými bunkami kostnej drene, ako je ich schopnosť rozlišovať do viacnásobných Bunky.
Heterogénna populácia SVF zahŕňa endoteliálne bunky, erytrocyty, fibroblasty, lymfocyty, monocyty/makrofágy a pericyty okrem iného, ako aj dôležitú časť kmeňových buniek odvodených z tukového tkaniva.
Stromálne/kmeňové bunky odvodené z tukového tkaniva (ASC)
Stromálne/kmeňové bunky s tukom (ASC/ADSC) uvoľňujú vysoké hladiny bioaktívnych rastových faktorov, ako je epidermálny rastový faktor (EGF), cievny endoteliálny rastový faktor (VEGF), základný rastový faktor fibroblastov (bFGF), rastový faktor keratinocytov (KGF), plateletodvodený rastový faktor (PDGF), hepatocytov rastový faktor (HGF), transformujúci rastový faktor-beta (TGF-β), inzulín rastový faktor (IGF), a mozog-odvodil neurotrofický faktor (BDNF). ACS nielenže uvoľňuje rastové faktory, ale tiež vylučujú cytokíny vrátane FMS-súvisiace tyrozín kinázy 3 (flt-3) ligand, granulocytov-kolónie stimulačný faktor (G-CSF), granulocytov makrofága-kolónie stimulujúci faktor (GM-CSF), makrofága-kolónie stimulačný faktor (M-CSF), interleukín (Il) ako Il-6, IL-7, Il-8, Il-11, a Il-12, leukémia inhibičný faktor (LIF), a tumor nekrotizujúci faktor-alfa (TNF-α).
Extrakcia typov kmeňových buniek
Autológne dospelé bunky z človeka možno extrahovať z týchto zdrojov:
- Kostnej drene, ktorý vyžaduje extrakciu zberom, to znamená vŕtanie do kostí.
- Tukové tkanivo (lipidové bunky), ktorý vyžaduje extrakciu Liposukcia.
- Krv, ktorá si vyžaduje extrakciu prostredníctvom aferézy, vyznačujúci sa tým, krv z darcu prechádza “Dialýzu” stroj, kde sa kmeňové bunky extrahujú, zatiaľ čo ostatné zložky krvi sa vrátia späť k darcovi.