Ултразвучна изолација матичних ћелија
Соникација је високоефикасна механичка метода за изоловање матичних ћелија из људског масног ткива. Ултразвучно изолована стромална васкуларна фракција (СВФ) показује значајан регенеративни потенцијал за медицинску примену. Хиелсцхер Ултрасоницс пружа низ директних и индиректних опција соникације за сакупљање матичних ћелија. Пронађите идеалан соникатор за ваш процес изолације матичних ћелија!
Ултразвучна изолација матичних ћелија
Из људског тела екстраховано масно ткиво (преко липосукције) се третира ултразвуком како би се уклонило ткиво из матичних ћелија и других ћелија раста. Овај одвојени део ћелија познат је као ћелије стромалне васкуларне фракције (СВФ).
Техника ултразвучне изолације матичних ћелија из масног ткива заснива се искључиво на принципу рада ултразвучне кавитације, која је чисто механичко смицање. Ове кавитационе силе смицања ремете масно ткиво, тако да се матичне ћелије ослобађају из структуре масног ткива. Ултразвучна изолација матичних ћелија је процедура без ензима, избегавајући употребу колагеназе, трипсина или диспазе.
Да би се одвојиле екстраховане матичне ћелије, мезенхимске матичне ћелије, ендотелни прекурсори и други типови ћелија раста, соницирано масно ткиво се центрифугира.
Одвојене матичне ћелије се сакупљају и анализирају на њихов квалитет, укључујући број ћелија, виталност, ендотоксин и бојење по граму пре него што се одмах користе за аутологну трансплантацију или се чувају у крио-складишту.
Зашто избегавати ензиме?
Пошто је ензимско варење за изолацију матичних ћелија праћено високим трошковима и могућим безбедносним ризицима, као и недостатком ефикасности [Обербауер ет ал. 2015], преферирају се неензимске методе изолације као што је ултразвучна кавитација. Корак ултразвучне изолације замењује ензимску дигестију одвајајући ћелије и ћелијске агрегате механички од масног ткива.
ГДмини2 на УП200Ст-ТД претварачу (200 вати)
- Рапид
- Ефикасно
- репродуцибилан
- Сафе
- Без ензима
- Исплативо
- Стерилне опције
Матичне ћелије добијене од масног ткива
Принос матичних ћелија добијен помоћу Сониацтион-а
Објављена метода изолације стромалне васкуларне фракције коришћењем приноса ултразвучне кавитације у 1,67–2,24 × 107 ћелије са вијабилношћу од 97,1–98,9% [Вицтор, С., 2014]. Принос ћелија од око 2–4 милиона ћелија/грам масног ткива добијен је ултразвучном лизом зрелих адипоцита у дисоцираном масном ткиву [Бригхт ет ал., 2014].
Ултразвучно припремљене ћелије поседују подједнако висок потенцијал адипогене и остеогене диференцијације, у поређењу са стандардном методом ензимске изолације [Обербауер ет ал. 2015].
Ултразвучни системи за изолацију матичних ћелија
Да би се обезбедила највећа безбедност и најбољи квалитет, поуздана ултразвучна опрема, која омогућава прецизну контролу над третманом матичним ћелијама, је кључни фактор за успешно лечење пацијената. Хиелсцхер Ултрасоницс нуди различите опције за аутологни процес одвајања ултразвучне кавитације за изолацију и жетву матичних и ендотелних прекурсора ћелија.
Директна соникација за изолацију матичних ћелија
За процес изолације матичних ћелија путем директне соникације, ултразвучни рог (сонотрода, ултразвучни врх / сонда) је уроњен у масно ткиво. Преко сонотроде, ултразвучни таласи се спајају директно у аутологну масноћу тако да ултразвучна кавитација ослобађа матичне ћелије и стромалне ћелије из заосталог ткива. Хиелсцхер соницаторс УП200Хт и УП200Ст са сонотродом С26д14 се обично користе системи за лечење аутологним матичним ћелијама. Изолација стромалне васкуларне фракције директном соникацијом је углавном погодна за употребу у чистим просторијама.
Индиректна соникација за изолацију матичних ћелија
Пошто се матичне ћелије користе за аутологне апликације, стерилност процеса је веома важна. Стога је Хиелсцхер развио неколико опција индиректне соникације као што су ГДмини2, ВиалТвеетер и други прилагођени системи. Индиректном соникацијом, ултразвучни таласи се спајају кроз зидни контејнер у масно ткиво. Стромална васкуларна фракција (СВФ) се одваја од масног ткива ултразвучном кавитацијом као и током директне соникације.
Индиректни процес соникације нуди предност обраде ћелија у затвореној посуди испод услови без контаминације пошто је елиминисан ризик од унакрсне контаминације уметањем ултразвучне сире (сонотроде). Изолација ћелија се врши у затвореном систему који обезбеђује стерилне услове процеса.
Прочитајте више о Хиелсцхер стерилним соникаторима!
Хиелсцхер дигитални соникатори се могу прецизно контролисати преко екрана на додир или контроле прегледача. Процедуре соникације могу се унапред подесити преко интуитивног менија. Ултразвучни уређаји су опремљени аутоматским снимањем података (сви подаци процеса соникације се чувају на интегрисаној СД картици). Ултразвучна улазна снага може се тачно прилагодити протоколу за изолацију ћелија.
ВиалТвеетер соникатор је стерилни хомогенизатор за једнолику и брзу припрему стерилног узорка.
Литература/Референце
- 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.
Чињенице које вреди знати
Шта су матичне ћелије?
Матичне ћелије су недиференциране ћелије вишећелијског организма које имају способност да производе неограничено више ћелија истог типа. Карактерише их изузетан потенцијал да се развију у много различитих типова ћелија у телу током раног стања живота и раста. Најистакнутија карактеристика матичних ћелија је њихова способност да се обнављају деобом ћелија и њихова способност да се претворе у ћелије специфичне за ткиво или орган са посебним функцијама. Плурипотентне матичне ћелије имају потенцијал да се диференцирају у било коју од три заметне ћелије: ендодерм (унутрашња слузница желуца, гастроинтестинални тракт, плућа), мезодерм (мишићи, кости, крв, урогенитални) или ектодерм (епидермално ткиво и нервни систем).
У неким органима, као што су црева и коштана срж, матичне ћелије се редовно деле да би поправиле и замениле истрошена или оштећена ткива. У другим органима, као што су панкреас и срце, матичне ћелије се деле само под посебним условима.
Мезенхималне стромалне/матичне ћелије (МСЦ), које нуде велики потенцијал за вишеструку терапијску примену у регенеративној и естетској медицини, углавном се налазе у коштаној сржи, али се могу изоловати из других ткива (нпр. хрскавице, масти, мишићних ћелија), такође. Мезенхималне матичне ћелије се сматрају прототипским одраслим матичним ћелијама које карактерише њихова способност самообнављања.
Истраживање и третмани матичних ћелија користе се за култивацију ткива и органа за потребе трансплантације (ткивни инжењеринг). Друге медицинске области за примену матичних ћелија могу се наћи у лечењу болести мозга (нпр. Паркинсонова и Алцхајмерова болест), терапији недостатка ћелија, болести крви (нпр. леукемија), дегенерацији зглобова и хрскавице (нпр. остеоартритис) као и козметичким третманима (нпр. третмани против старења). Генерално, матичне ћелије имају величину од прибл. 15-25 микрона у пречнику.
мезенхимске матичне ћелије (МСЦ) су мултипотентне стромалне ћелије, које имају способност да се диференцирају у различите типове ћелија, укључујући остеобласте (коштане ћелије), хондроците (ћелије хрскавице), миоците (мишићне ћелије) и адипоците (масне ћелије).
Шта је стромална васкуларна фракција (СВФ)?
Стромална васкуларна фракција (СВФ) је компонента липоаспирата која се може екстраховати липосукцијом из масног ткива у људском телу. Липоаспират се састоји од хетерогене мешавине ћелија и има висок садржај матичних ћелија, познатих као матичне ћелије изведене из масноће (АСЦ или АДСЦ), које показују сличности са матичним ћелијама коштане сржи, као што је њихова способност да се диференцирају у ћелије више линија.
Хетерогена популација стромалне васкуларне фракције укључује ендотелне ћелије, еритроците, фибробласте, лимфоците, моноците/макрофаге и периците, између осталог, као и важну фракцију матичних ћелија добијених из масноће.
Шта су стромалне/матичне ћелије (АСЦ) изведене из масноће?
Стромалне/матичне ћелије (АСЦ / АДСЦ) које потичу од масноће ослобађају високе нивое биоактивних фактора раста као што су епидермални фактор раста (ЕГФ), васкуларни ендотелни фактор раста (ВЕГФ), основни фактор раста фибробласта (бФГФ), фактор раста кератиноцита (КГФ) , фактор раста изведен из тромбоцита (ПДГФ), фактор раста хепатоцита (ХГФ), трансформишући фактор раста-бета (ТГФ-β), фактор раста инсулина (ИГФ) и неуротрофни фактор из мозга (БДНФ). АЦС не само да ослобађа факторе раста, они такође луче цитокине укључујући лиганд тирозин киназе 3 (Флт-3) повезан са фмс, фактор стимулације колоније гранулоцита (Г-ЦСФ), фактор стимулације колонија гранулоцита макрофага (ГМ-ЦСФ), макрофаг - фактор стимулације колонија (М-ЦСФ), интерлеукин (ИЛ) као што су ИЛ-6, ИЛ-7, ИЛ-8, ИЛ-11 и ИЛ-12, фактор инхибитора леукемије (ЛИФ) и фактор некрозе тумора-алфа (ТНФ-α).
Како се екстрахују матичне ћелије?
Аутологне матичне ћелије одраслих људи могу се издвојити из следећих извора:
- Коштана срж, која захтева екстракцију бербом, односно бушењем кости.
- Масно ткиво (липидне ћелије), које захтева екстракцију липосукцијом.
- Крв, која захтева екстракцију путем аферезе, при чему крв даваоца пролази кроз а “дијализа” машина у којој се извлаче матичне ћелије док се остале компоненте крви враћају даваоцу.